مطالعۀ خصوصیات فیزیکی- مکانیکی و ضد میکروبی فیلم‌ ژلاتین -نانوسلولز حاوی غلظت های مختلف نیسین و اسانس‌های زیره سیاه و کاکوتی کوهی

از مهمترین دغدغه‌های تولید کنندگان صنعت غذا، حفظ سلامت و افزایش زمان نگهداری مواد غذایی می باشد. لذا استفاده از فیلم های زیست تخریب پذیر حاوی ترکیبات ضد میکروبی طبیعی برای بسته بندی مواد غذایی، بعنوان روشی نوین در حفظ سلامت و افزایش زمان نگهداری مواد غذایی مورد توجه محققین قرار گرفته است. هدف از مطالعۀ حاضر بررسی خصوصیات فیزیکی- مکانیکی و همچنین ضد میکروبی فیلم‌های ژلاتین - نانوسلولز حاوی اسانس زیره سیاه (5/1، 1، 5/0 و 0 درصد حجمی-حجمی)، اسانس کاکوتی کوهی (5/1، 1، 5/0 و 0 درصد حجمی-حجمی)‌ و نیسین (غلظت 0 و 75/0 ug/ml) به روش انتشار دیسک بود. نتایج این مطالعه نشان داد با افزودن نیسن قدرت کششی فیلم ها بصورت معنی داری (p < 0.05) کاهش یافت. همچنین با بررسی رنگ فیلم ها مشخص شد افزودن نیسین و اسانس های مورد مطالعه بطور کلی موجب کاهش l* و b* گردید، در حالیکه شاخص a* افزایش یافت. در رابطه با شاخص حلالیت فیلم، نتایج نشان داد که حلالیت فیلم ها بصورت معنی داری در گروه های تیمار نسبت به گروه کنترل کاهش یافت. در خصوص فعالیت ضد میکروبی فیلم های مورد مطالعه، مشخص گردید که فیلم های ژلاتین-نانوسلولز خالص یا حاوی نیسین توانایی ایجاد هاله عدم رشد در رابطه با باکتری های مورد مطالعه را ندارند لیکن با افزودن اسانس ها فعالیت ضد میکروبی فیلم ها مشاهده گردید که بصورت معنی داری (p < 0.05) وابسته به غلظت اسانس بود. همچنین نتایج این مطالعه نشان داد که باکتری های گرم مثبت مورد مطالعه ( باسیلوس سرئوس و لیستریا منوسیتوژنز) حساسیت بالاتری نسبت به اثر ضد میکروبی فیلم‌های ژلاتین حاوی نیسین و اسانس های زیره سیاه و کاکوتی کوهی در مقایسه با باکتری های گرم منفی مورد مطالعه (اشریشیاکلی و سالمونلا تیفی موریوم) داشتند. نتایج مطالعه حاضر نشان داد که فیلم‌های ژلاتین حاوی نیسین و اسانس های زیره سیاه و کاکوتی کوهی پتانسیل استفاده به‌عنوان یک بسته‌بندی ضد میکروبی فعال را دارند.

Physico-mechanical and antimicrobial properties of gelatin-nanocellulose film containing diffrent concentrations of nisin, Ziziphora clinopodioides and Bunium persicum

Food quality and safety enhancement are the major concerns of food industries. Therefore, using biodegradable films containing natural antimicrobial agents for food packaging is considered a novel method to increase the safety and shelf life of foods. In this study, physicochemical, mechanical and antimicrobials properties of gelatin films reinforced with nanocellulose containing different concentrations of nisin (0 and 0.75 ug/ml), ziziphora clinopodioides (0, 0.5, 1 and 1.5%v/v) and bunium persicum (0, 0.5, 1, 1.5%v/v) essential oils were evaluated. The results of the current study showed that the presence of nisin, ZEO and BPEO in gelatin flms significantly decreases the Tensile Strength of the ?lms (p < 0.05). Also, adding nisin and essential oils leads to a decrease in L* and b*, whereas a* was increased. The solubility of films containing antimicrobial agents decreases in comparison with control. The antimicrobial assay revealed pure gelatin-nanocelloluse films or gelatin-nanocelloluse films containing nisin did not show any antimicrobial activity whereas adding essential oils to films results in antimicrobial activity. The antimicrobial activity was significantly dose-dependent (p < 0.05). Also, the results of this study showed gram-positive bacteria ( Bacillus cereus and Listeria monocytogenes) were more sensitive than gram negative bacteria (Escherichia coli and Salmonella typhimurium). Results of this study showed gelatin-nanocellulose films containing different concentrations of nisin, ziziphora clinopodioides and bunium persicum essential oils have the potential to be used as active antimicrobial packaging.