چکیده
درسالهای اخیر، صنایع غذایی توجه ویژه ای به مواد ضدمیکروبی طبیعی معطوف داشته است. نوآوری های جدید در امر بسته بندی مواد غذایی نیز بر تلفیق این افزودنی های فعال با مواد پلیمری با هدف افزایش عمر نگهدری مواد غذایی متمرکز بوده است. عصاره های روغنی برگرفته از گیاهان معطر، عامل ضدمیکروبی بالقوه هستند وکاملا معلوم شده است که بسیاری از این عصاره ها خصلت ضدمیکروبی قوی بر ضد اشرشیا کولای و لیستریا مونوسیتوژنز و باکتری های بیماری زای دیگر دارند. اما فرار بودن آنها، حلالیت ضعیف آنها در آب و استعداد بالای آنها در اکسیداسیون، کاربرد آنها را با محدودیت هایی مواجه می کند. میکرو یا نانو کپسوله سازی عصاره های روغنی یکی از راه های کاهش این نقاط ضعف و بهبود فعالیت زیست شناختی این مواد است. کپسوله سازی عصاره های روغنی و مشارکت دادن آنها در بسته بندی مواد غذایی در این مقاله مورد بحث قرار گرفته است. به کاربرد بسته بندی فعال ضدمیکروبی، براساس عصاره های روغنی کپسوله شده در غذاها نیز پرداخته شده است تا اثر آنها در طول عمر نگهداری مواد غذایی ارزیابی شود.
مقدمه
مطالعات متعددی بر روی فناوریهای جدید بسته بندی به دلیل افزایش مقبولیت آنها و همچنین محدودیت منابع طبیعی متمرکز بوده اند [1]. بسته بندی فعال، با هدف آزادسازی عوامل ضدمیکروبی در مواد غذایی توجه بسیاری را رفته رفته به خود جلب میکند که دلیل آن نقش انها در افزایش عمر نگهداری ماده غذایی و به حداقل رساندن یا حتی از بین بردن میکروارگانیزم های غذایی است [2-4]. عصاره های روغنی (عصاره ای) ترکیبات فراری هستند که از گیاهان معطر استخراج شده و دارای ویژگی های زیست شناختی بسیاری از جمله فعالیت ضدمیکروبی هستند. از آنجا که عصاره های روغنی طبیعی بوده و توسط سازمان غذا و داروی امریکا به عنوان مواد افزودنی غذایی عموما ایمن انگاشته (GRAS) در نظر گرفته شده اند، توجه و علاقه زیادی به استفاده از انها معطوف گردیده است [5]. فناوری های نانو به منظور پشتیبانی از پیشرفتها در امر نگهداری مواد غذایی،پدید آمده اند [6]. به عنوان مثال، استفاده از مواد زیستی تجزیه پذیر در مقایسه با مواد متداول چندین برابر مشروط باشد چرا که مواد زیست تجزیه پذیر فاقد مانع (درمقابل اکسیژن، نور وبخار اب) هستند و همچنین خصوصیات مکانیکی انها ضعیفتر است. تقویت مواد زیستی تجزیه پذیر با مواد پرکننده نانو (نانوفیلرها) باعث بهبود خصوصیات و در نتیجه گستردگی محدوده کاربردهای آنها خواهد شد [7]. نانوذرات نایسین، اکسیدنقره وروی بطور موفقیت امیزی برای نانوبسته بندی های ضدمیکروبی بکار گرفته شده اند [8-11]. صنایع غذایی در حال بررسی بهترین روش ها برای استفاده از عصاره های روغنی به عنوان مواد ضدمیکروبی در مواد پلیمری است تا بدینوسیله از مزایایی آن برخوردار شود و اشکالات آن را محدود نماید. کپسوله سازی یکی از این روشهاست، که شامل فرایندی می باشد که در آن ذرات کوچک بوسیله یک پوشش محصور می شوند تا بصورت یک کپسول درآیند [12-14]. این بازنگری، به عصاره های روغنی به عنوان مواد ضد میکروبی بالقوه در مقابل باکتریهای مختلف و کپسوله کردن انها به منظور استفاده در بسته بندی فعال مواد غذایی می پردازد. مزایا ومعایب این تکنیک مورد بحث قرار می گیرد و مشارکت انها در شبکه های پلیمری مختلف مورد بازنگری قرار می گیرد. علاوه بر این ، کاربردهای این نوع از بسته بندی های مواد غذایی معرفی می شوند تا اثربخشی انها در زمینه افزایش عمر نگهداری مواد غذایی مورد ارزیابی قرار گیرد.
Abstract
In recent years, natural antimicrobial compounds have attracted a great deal of attention from the food industry. Innovations in food packaging have also been focused on the incorporation of these active additives in polymer matrices with the purpose of extending foods shelf life. Essential oils (EOs) from aromatic plants are potent antimicrobial agents and many EOs are known to be powerful agents against E. coli, L. monocytogenes and other pathological bacteria. However, their volatility, their low solubility in water, and susceptibility for oxidation limits their use. Micro and nanoencapsulation of EOs is one of the options to reduce these effects and to improve their biological activities. In this review, the relevance of the encapsulation of EOs as antimicrobial agents and their incorporation into food packaging are discussed. Application of active antimicrobial packaging, based on encapsulated EOs, to foods is also addressed to evaluate their influence in food shelf life.
Introduction
Several studies have been focused on new packaging technologies due to the increasing population and the limited natural resources [1]. Active packaging, with the aim of releasing antimicrobials agents to foods is getting much attention due to their role in increasing foods shelf–life, minimizing or even eliminating the presence of food borne microorganisms [2–4]. Essential oils are volatiles compounds from aromatic plants with several biological properties, including antimicrobial activity. There is great interest in the use of EOs because they are natural products and have been considered as GRAS (Generally Recognized as Safe) food additives by the Food and Drug Administration [5]. Nanotechnologies have emerged to support advances in preservation of foods [6]. For instance, the use of biodegradable materials is many times conditioned due to the lack of barrier (to oxygen, light or water vapor) or the poorer mechanical properties of these materials when compared with conventional materials. The reinforcement of biodegradable materials with nanofillers allows improving their properties and extends their range of applications [7]. Nanoparticles of nisin, silver and zinc oxide have been successfully used to obtain antimicrobial nanopackaging [8–11]. Food industry is evaluating the best approaches to include essential oils, as natural antimicrobials, in polymeric materials in order to have their advantages and to limit their drawbacks. Encapsulation is one of these techniques, consisting in a process where small particles are enclosed by a coating in order to form a capsule [12–14]. This review focuses on EOs as potent antimicrobials against different bacteria and on their encapsulation with the purpose of their incorporation in active food packaging, The advantages and drawbacks of this technique are discussed and the incorporation into different polymeric matrices is reviewed. Moreover, the application of these packaging to foods is also addressed to evaluate their effectiveness. in terms of food shelf life extension.
چکیده
مقدمه
بسته بندی ضدمیکروبی مواد غذایی
عصاره های روغنی
کپسوله کردن نانو
کپسوله سازی عصاره های روغنی
نتیجه گیری
Abstract
Introduction
Antimicrobial food packaging
Essential oils
Nanoencapsulation
Encapsulation of essential oils
Conclusion