بررسي عملكرد ضدميكروبي و فيزيكي فيلم خوراكي بر پايه ايزوله‌ي پروتيين نخود حاوي اسانس آويشن به روش سطح پاسخ

Antimicrobial and physical properties of a chickpea protein isolate-based film containing essential oil of thyme using response surface methodology

سابقه و هدف: سال‌هاست كه استفاده از پليمرهاي طبيعي به خصوص پروتيين و اسانس‌هاي گياهي در تهيه‌ي فيلم‌هاي خوراكي مورد توجه بوده است. هدف از انجام اين مطالعه، بررسي توليد فيلم خوراكي بر پايه ايزوله‌ي پروتيين نخود و تعيين اثر غلظت پروتيين نخود، گليسرول و اسانس آويشن بر ويژگي‌هاي ضدميكروبي، نفوذپذيري نسبت به بخار آب و حلاليت فيلم خوراكي بود. مواد و روشها: ابتدا از پودر نخود، واريته‌ي فيليپ به روش ترسيب نقطه‌ي ايزوالكتريك پروتيين استخراج و سپس در محدوده‌ي 4 تا10 گرم پروتيين، گليسرول به عنوان نرم‌كننده در غلظت هايي بين 40 تا 60 درصد و اسانس آويشن در غلظت هايي بين صفر تا 1 درصد، فيلم خوراكي تهيه شد. آزمون ضدميكروبي فيلم خوراكي حاصل روي دو باكتري استافيلوكوكوس اوريوس و اشرشياكلي، نفوذپذيري نسبت به بخار آب و حلاليت روي فيلم با استفاده از روش سطح پاسخ بررسي شد. يافتهها: اسانس آويشن اثرمعني‌داري بر كاهش رشد اين دو ميكروارگانيسم و كاهش ميزان حلاليت و نفوذپذيري نسبت به بخار آب داشت (01/0p < ). با افزايش غلظت پروتيين، نفوذپذيري به طور معني‌داري افزايش و حلاليت كاهش يافت. افزايش گليسرول نيز باعث افزايش نفوذپذيري و حلاليت شد (01/0p < ). نتيجه گيري: در اين تحقيق مشخص شد كه پروتيين نخود قابليت تشكيل فيلم را دارد. هم‌چنين، بهينه‌سازي فرمولاسيون نهايي نشان داد كه براي داشتن حداكثر عملكرد ضدميكروبي فيلم خوراكي، حداقل نفوذ بخار آب و حداكثر حلاليت بايد از 4 گرم پروتيين نخود، 4/44% گليسرول و 1% اسانس استفاده كرد. واژگان كليدي: اسانس آويشن، پروتيين نخود، فيلم ضدميكروبي، ويژگي‌هاي فيزيكي شيميايي

Background and Objective: The use of bio-polymers, especially proteins and herbal essences, has received attention for years in the production of edible films. The aim of this study was to prepare edible films based on isolated chickpea protein and determine the effects of concentrations of chickpea protein, glycerol and essence on antimicrobial properties, as well as water vapor permeability and solubility, of the edible film. Materials and Methods: Protein was extracted from Filip variety chickpea powder by the isoelecteric point sequestration method. Then, samples of edible films were prepared using protein (4-10g), glycerol as a plasticizer (40-60%), and thyme essence (0-1%). The antimicrobial effect of the film samples on Staphylococcus aureus and Escherichia coli, theirwater-vapor permeability and surface-solubility, by the response-surface method, were determined. Results: Thyme essence brought about statistically significant reductions (P < 0.01) in the growth of the two microorganisms, as well as solubility and water vapor permeability of the films; the higher the protein concentration, the higher the permeability and the lower the solubility (P < 0.01)‎. Also, higher glycerol concentrations led to increased permeability and solubility (P < 0.01). Conclusion: Based on the findings, it can be concluded that isolated protein of chickpea can form films. The optimum levels of isolated chickpea protein, glycerol and thyme essence for maximum anti-microbial effects, minimum water-vapor permeability and maximum solubility are4g , 44.4% and 1%, respectively. Keywords: Antimicrobial films, Chickpea protein, Thyme essence oil, Physicochemical properties