خواص ضد میکروبی کربوکسی متیل سلولز با مواد اسانس دارچین 

پوشش‌های کربوکسی متیل سلولز 

آلودگی میکروبی مواد غذایی یکی از مهمترین دلایل از بین رفتن محصولات غذایی در سراسر جهان است. استفاده از بسته‌بندی فعال برای کاهش آلودگی میکروبی مواد غذایی، به منظور حذف مستقیم مواد نگهدارنده شیمیایی، روشی‌امیدوارکننده برای نگهداری محصولات غذایی است. پوشش‌های خوراکی پوشش‌های نازکی هستند که روی مواد غذایی استفاده می‌شوند و نقش کلیدی در توزیع، بازاریابی و محافظت از محصولات غذایی در برابر آسیب‌های مکانیکی و فعالیت‌های میکروبی و شیمیایی دارند. این پوشش‌ها زیست تخریب‌پذیر، غیر سمی و سازگار با محیط زیست هستند.  

با توجه به زیست تخریب ناپذیر بودن پلیمر‌های مصنوعی، استفاده از مواد زیست تخریب‌پذیر در صنعت بسته‌بندی مواد غذایی مورد توجه قرار گرفته است. پوشش‌های خوراکی کربوکسی متیل سلولز (CMC) به عنوان پوشش آنتی‌اکسیدان آنتی‌باکتریایی برای جلوگیری از کپک‌ها روی مواد غذایی استفاده می‌شوند. این پوشش توسعه یافته می‌تواند به عنوان یک بسته‌بندی زیست تخریب‌پذیر، کم هزینه و با کارایی بالا در صنایع غذایی برای بهبود کیفیت، ماندگاری، ایمنی، و کاهش ضایعات و از دست رفتن مواد غذایی استفاده شود. کربوکسی متیل سلولز (CMC) در صنعت بسته‌بندی به عنوان افزایش دهنده ویسکوزیته و عامل پیوند استفاده می‌شود.  

ویژگی CMC برای ایجاد یک پوشش در صنایع غذایی به دلیل شفافیت املاح، اتصال به آب و خواص ویسکوزیته آن است. در دسترس بودن و هزینه پایین کربوکسی متیل سلولز و وجود اسانس در فرمولاسیون پوشش‌های خوراکی باعث تثبیت ترکیبات فنلی و کاهش آلودگی سطحی مواد غذایی از طریق انتشار تدریجی ترکیبات ضد میکروبی می‌شود که اسانس مورد استفاده معمولاً دارچین است. تحقیقات نشان می‌دهد که نفوذ عصاره به غشا‌های لیپیدی و ساختار می‌توکندری باکتری‌ها و کپک باعث اختلال در لیپید سلولی و متعاقباً نشت مولکول‌ها و یون‌های حیاتی از سلول‌های آن‌ها و اختلال در پمپ موتور الکترون می‌شود. 

خواص فیزیکی و ضد میکروبی پوشش‌های آلژینات سدیم/کربوکسی متیل سلولز ترکیب شده با اسانس دارچین 

در یک تحقیق پوشش‌های ضد میکروبی سدیم آلژینات/کربوکسی متیل سلولز (SA/CMC) با استفاده از گلیسرول به عنوان نرم‌کننده، اسانس دارچین (CEO) به عنوان عامل ضد میکروبی و توئین ۸۰ به عنوان سورفکتانت تهیه شدند. اثرات غلظت بر ریزساختار و خواص فیزیکی، مانع، مکانیکی و ضد میکروبی پوشش‌های SA/CMC با توئین ۸۰ مورد بررسی قرار گرفت.

مشخص شد که ادغام این مواد به طور قابل توجهی میزان رطوبت و استحکام کششی را کاهش می‌دهد. با این حال، نفوذپذیری بخار آب با افزودن ۱۵ گرم در لیتر به پوشش‌ها کاهش یافته است.  نفوذپذیری اکسیژن پوشش‌ها با افزایش اندکی توئین کاهش یافت و علاوه بر این، پوشش‌های SA/CMC حاوی CEO فعالیت ضد میکروبی عالی برای اشریشیا کلی و استافیلوکوکوس اورئوس نشان دادند.

با افزایش مقدار به ۱۵ گرم در لیتر، اثرات بازدارندگی بر استافیلوکوکوس اورئوس با افزایش مقادیر توئین ۸۰ افزایش یافت. نتایج نشان داد که پوشش‌های حاوی کربوکسی متیل سلولز با اسانس دارچین می‌توانند ماندگاری محصولاتی مانند موز را افزایش دهند. 

کربوکسی متیل سلولز بهترین پوشش برای بسته‌بندی مواد غذایی 

تغییرات نسبت‌های CMC در پوشش‌های خوراکی فرموله شده تأثیر قابل توجهی بر خواص مکانیکی و فیزیکی-شیمیایی آن دارد. با افزایش مقدار کربوکسی متیل سلولز، ویژگی‌های پوشش‌ها بهبود پیدا می‌کند. پوشش‌های بسته‌بندی شده با کربوکسی متیل سلولز با ماه‌ها ذخیره‌سازی از نظر خواص آنتی اکسیدانی و ضد میکروبی، مناسب‌ترین و مقرون به صرفه‌ترین هستند و به عنوان بهترین فرمول برای محافظت از محصولاتی مانند میوه‌ها و آجیل‌ها در برابر کپک‌های تولید‌کننده آفلاتوکسین انتخاب شده‌اند. بنابراین، CMC می‌تواند به عنوان یک بسته‌بندی زیست تخریب‌پذیر، کم هزینه و با کارایی بالا در صنایع غذایی برای بهبود کیفیت، ماندگاری، ایمنی و کاهش ضایعات و از دست دادن مواد غذایی استفاده شود. 

نتیجه‌گیری 

با توجه به نتایج به‌دست‌آمده، پوشش‌های تولید شده با کربوکسی متیل سلولز به دلیل خاصیت ضد قارچی، ضد میکروبی و آنتی‌اکسیدانی بالا، گزینه‌ی مناسبی برای استفاده در بسته‌بندی مواد غذایی هستند.