بررسی خواص فیزیکی، مکانیکی، ضدباکتریایی و ریزساختاری فیلم‌های خوراکی تولیدشده از کیتوزان محتوی اسانس‌های آویشن و دارچین

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

چکیده

افزودن مستقیم ترکیبات ضدمیکروبی به بسته‌بندی مواد غذایی، یکی از انواع بسته‌بندی‌های فعال می‌باشد. در این پژوهش، فیلم‌های خوراکی کیتوزان محتوی اسانس‌های آویشن و دارچین، در سه سطح غلظتی 5/0 درصد، 1 درصد و 5/1 درصد تولیدشده و خواص ضدمیکروبی، فیزیکی و مکانیکی آن‌ها مورد بررسی قرار گرفت. همچنین به‌منظور بررسی تغییرات ریزساختاری ناشی از افزودن اسانس‌ها، تصاویر میکروسکوپ الکترونی از سطح و مقطع عرضی فیلم‌ها تهیه گردید. اثر بازدارندگی فیلم‌ها در برابر باکتری‌های گرم مثبت، بیش از باکتری‌های گرم منفی بود. فیلم‌های محتوی اسانس آویشن در مقایسه با نمونه‌های محتوی اسانس دارچین اثر بازدارندگی بیش‌تری را در برابر باکتری‌های مورد آزمایش نشان دادند. افزودن اسانس آویشن به فیلم‌های کتیوزان محتوای رطوبت، درصد انحلال در آب، نرخ عبور بخار آب و درصد افزایش طول فیلم‌ها را در لحظه پاره شدن افزایش داد؛ در حالی‌که افزودن اسانس دارچین منجر به افزایش مقاومت کششی فیلم‌ها، کاهش محتوای رطوبت و درصد انحلال آن‌ها در آب شد. به‌نظر می‌رسد که خواص بی‌نظیر فیلم‌های کتیوازن حاوی اسانس دارچین ناشی از ایجاد اتصالات سراسری به‌وسیله ترکیبات موجود در اسانس دارچین در شبکه فیلم بود. تصاویر میکروسکوپ الکترونی موید نتایج به‌دست آمده در این پژوهش بودند. نتایج نشان دادند که اسانس آویشن و دارچین از مواد ضدمیکروبی مناسب برای تولید فیلم‌ها و پوشش‌هایی از جنس کیتوزان با خواص ضدمیکروبی، برای بسته‌بندی مواد غذایی مختلف می‌باشند.

عنوان مقاله [English]

Studies on physical, mechanical, antibacterial and microstructural properties of chitosan edible films containing thyme and cinnamon essential oils

چکیده [English]

Combining antimicrobial agents directly into a food packaging is a form of active packaging. In this study chitosan-based edible films containing thyme and cinnamon essential oils at 0.5%, 1%, and 1.5% v/v were prepared to examine their antibacterial, physical and mechanical properties. Scanning electron microscopy was carried out to explain structure-property relationships. Films were more effective against gram-positive bacteria than gram-negatives. Films containing thyme essential oil revealed larger inhibition zones than those of containing cinnamon essential oil against bacteria tested. Incorporating thyme essential oil into chitosan-based films increased moisture content, solubility in water, water vapor transmission rate and elongation at break of edible films. Cinnamon-enriched films had opposite changes such as increase in tensile strength and decrease in moisture content and solubility in water. It is postulated that the unique properties of the cinnamon essential oil added films could suggest the cross-linking effect of cinnamon essential oil within the chitosan matrix. Electron microscopy images confirmed the results obtained in this study. The results of this study showed that thyme and cinnamon essential oils have a good potential for using with chitosan to make antimicrobial films and coatings for various food applications.