بررسي تاثير اسانس كاكوتي كوهي و عصاره متانولي پوست انار بر ويژگي‌هاي فيزيكي، مكانيكي و ضدباكتريايي فيلم خوراكي كيتوزان

Study on the effect of Ziziphora clinopodioides essential oil and methanolic pomegranate peel extract on physical, mechanical and antibacterial properties of edible chitosan film

در سال­هاي اخير، تحقيقات زيادي بر روي توليد و بكارگيري پليمرهاي زيست تخريب ­پذير در بسته­ بندي مواد غذايي صورت گرفته است، كه اين مسئله به دليل افزايش نگراني در مورد استفاده بي­رويه از بسته­ بندي­ هاي پلاستيكي و همچنين به دليل افزايش علاقه مردم براي بهبود كيفيت و ظاهر محصولات غذايي مي­ باشد. بنابراين، هدف از اين تحقيق، مطالعه اثرات عصاره متانولي پوست انار و اسانس كاكوتي كوهي، به صورت جداگانه و تركيبي بر ويژگي­ هاي فيزيكي، مكانيكي و ضدباكتريايي فيلم خوراكي كيتوزان بود. آناليز تركيبات تشكيل ­دهنده اسانس كاكوتي كوهي با استفاده از دستگاه كروماتوگرافي گازي متصل به طيف ­سنج جرمي صورت گرفت. ويژگي­ هاي فيزيكي و مكانيكي شامل ضخامت، مقاومت به كشش، ازدياد طول تا نقطه پارگي، ميزان نفوذپذيري به بخار آب و رنگ فيلم­ هاي مورد مطالعه بررسي گرديد. خواص ضدباكتريايي فيلم­ ها عليه باكتري­ هاي استافيلوكوكوس اورئوس، باسيلوس سوبتيليس، باسيلوس سرئوس، ليستريا مونوسيتوژنز، سالمونلا تيفي­موريوم و اشريشيا كلي O157:H7 با استفاده از روش ديسك ديفيوژن مورد مطالعه قرار گرفت. بر اساس نتايج اين مطالعه، بهترين ويژگي ضدباكتريايي (هاله عدم رشد بين ۶/۱-۵/۵ ميلي­متر)، بيشترين ميزان مقاومت به كشش (MPa ۶/۵۹)، ضخامت (۰۸۱/۰ ميلي­متر) و ازدياد طول تا نقطه پارگي (۴۱/۶%)، كمترين ميزان نفوذپذيري به بخار آب (g mm/kPa h m2۲۱/۳) و همچنين كمترين ميزان شفافيت (۴۵/۴۱=L*)در فيلم كيتوزان حاوي ۱% اسانس كاكوتي كوهي + ۱% عصاره متانولي پوست انار مشاهده گرديد. بنابريافته­هاي اين مطالعه، فيلم كيتوزان حاوي اسانس كاكوتي كوهي و عصاره پوست انار داراي ويژگي­ هاي ضدباكتريايي، فيزيكي و مكانيكي مطلوبي مي­باشد كه مي­تواند به منظور جلوگيري از آلودگي باكتريايي و شيميايي مواد غذايي مورد استفاده قرار گيرد.

In the recent years, numerous studies have been focused on the production and applying of biodegradable polymers due to concern regarding the environmental pollution caused by plastic packaging materials, and also increasing consumer’s interest for improvement of quality and appearance of food products. Therefore, the aim of the present study was to evaluate the effects of methanolic pomegranate peel extract (PPE) separately and in combination with Ziziphora clinopodioides essential oil (ZEO) on the physical, mechanical and antibacterial properties of chitosan film. The analysis of the chemical composition of Z. clinopodioides essential oil was conducted by means of gas chromatography with mass spectrometry (GC-MS). Physical and mechanical properties of the investigated films including thickness, tensile strength, elongation at break, water vapour permeability (WVP) and color were examined. Antibacterial property of the films was evaluated against Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Listeria monocytogenes, Salmonella typhimurium and Escherichia coli O157:H7 using disk diffusion method. According to the results of the present study, the best antibacterial property (inhibition zone between 5.5-6.1 mm), highest tensile strength (59.6 MPa), thickness (0.081 mm) and elongation at break (41.6%), lowest WVP (21.3 g mm/kPa h m2) and also lowest lightness (L*= 45.41) were observed for chitosan film incorporated with ZEO 1% + PPE 1%. The chitosan film incorporated with ZEO and PPE have shown good antibacterial, physical and mechanical properties which can be barrier against bacterial and chemical contamination in food products.