اسید سیتریک و ماهی کیتوزان

 افزودن اسید سیتریک به فرمولاسیون تشکیل فیلم، میزان تورم  فیلم‌ها را که باعث حفظ یکپارچگی شد و باعث کاهش فیلم‌های هیدراته انعطاف‌پذیر شد، کاهش داد. 

خواص ترکیب ژلاتین ماهی حاوی اسید سیتریک 

خواص عملکردی، مانند مقاومت شیمیایی و مکانیکی، فیلم‌های پلاستیکی را برای طیف وسیعی از کاربرد‌ها در صنایع غذایی و دارویی مفید می‌سازد با این حال، فیلم‌های پلاستیکی از منابع تجدیدناپذیر مشتق شده‌اند و منجر به مشکلات زیست‌محیطی مرتبط با درمان آن‌ها پس از دفع می‌شوند، به‌ویژه زمانی که برای کاربرد‌های کوتاه‌مدت یا یک‌بار مصرف استفاده می‌شوند. بنابراین، تحقیقات بر روی مواد جایگزین برای کاهش استفاده از این فیلم‌های غیرقابل تجدید و تجزیه‌ناپذیر مورد نیاز است.

در این زمینه، ژلاتین ماهی را می‌توان از استخوان و پوست ماهی استخراج کرد، که باعث افزایش ارزش ضایعات فرآوری مواد غذایی می‌شود. ژلاتین ماهی پروتئینی است که می‌تواند موادی را با خواص مکانیکی و مانع اکسیژن و اشعه ماوراء بنفش خوب فراهم کند و بنابراین، یک ماده خام جایگزین برای طیف گسترده‌ای از کاربرد‌ها است. به طور خاص، ژلاتین ماهی را می‌توان برای تولید فیلم برای کاربرد‌های بسته‌بندی مواد غذایی استفاده کرد. 

از آنجایی که آلودگی میکروبی به عنوان یکی از عوامل اصلی فساد منجر به کاهش کیفیت غذا در نظر گرفته می‌شود، توسعه فیلم‌های فعال توجه زیادی را در زمینه علوم و فناوری غذایی به خود جلب کرده است. ترکیب فعال مورد استفاده در این کار اسید سیتریک بود که ویژگی ضد میکروبی آن در برخی از آثار اخیر گزارش شده است. اسید سیتریک یک اسید پلی کربوکسیلیک زیستی است که به صورت تجاری با هزینه کم در دسترس است و ماهیت غیر سمی دارد زیرا به عنوان یک محصول متابولیکی بدن (کربس یا چرخه اسید سیتریک) در تمام سلول‌های زنده‌ای که از اکسیژن به عنوان بخشی از سلول استفاده می‌کنند تولید می‌شود.

این مطالعه قبلی گزارش داد که محتوای اسید سیتریک بالاتر از ۲۰ درصد وزنی، برهمکنش بیشتری بین ژلاتین و اسید سیتریک ایجاد نمی‌کند و بنابراین، غلظت اسید سیتریک ۱۰ و ۲۰ درصد وزنی در این کار برای ارائه شرایط اسیدی ملایم و حل کردن کیتوزان مورد استفاده انتخاب شد. به عنوان پلیمر زیستی ضد میکروبی، که فعالیت ضد باکتریایی آن به گروه‌های آمینه با بار مثبت نسبت داده می‌شود که با سطح باردار منفی باکتری‌ها تعامل دارند. 

ژلاتین ماهی 

مانند ژلاتین ماهی، کیتوزان نیز از ضایعات فرآوری مواد غذایی، عمدتاً از پوسته میگو استخراج می‌شود. توسعه فیلم‌های ژلاتین/کیتوسان ماهی و همچنین اثرات ترکیبات فعال، مانند عصاره‌های گیاهی و ضروری روغن‌ها در فرمولاسیون فیلم‌سازی اخیراً مستند شده‌اند. با این حال، تا جایی که ما می‌دانیم، هیچ نسخه خطی روی اثرات اسید سیتریک و کیتوزان بر خواص عملکردی فیلم‌های مبتنی بر ژلاتین ماهی متمرکز نشده است. بنابراین، اثر ترکیبی اسید سیتریک و کیتوزان بر فعالیت ضد باکتریایی فیلم‌ها و خواص فیزیکوشیمیایی، حرارتی، نوری، مانع و مکانیکی آن‌ها در این کار مورد بررسی قرار گرفت. 

هیچ تفاوتی در ساختار پروتئین با توجه به فیلم کنترل (۰CA۰CHI) هنگامی که ۱۰ درصد اسید سیتریک گنجانده شد، مشاهده نشد. با این حال، کاهش در محتوای ساختار β-ورق و افزایش ترکیب سیم پیچ αمارپیچ / تصادفی هنگامی که ۲۰ درصد اسید سیتریک گنجانیده شد، مشاهده شد، که نشان دهنده تأثیر زیاد محتوای CA در ساختار پروتئین است. علاوه بر این، تفاوت بین محتویات ورق β و ترکیبات آلفا-مارپیچ/سیم پیچ تصادفی برای فیلم‌های تهیه‌شده با ۲۰ درصد وزنی CA، که محتوای بالاتری از آلفا-مارپیچ/سیم پیچ تصادفی را نسبت به فیلم‌های تهیه‌شده با ۱۰ درصد وزنی نشان می‌دهند، بیشتر بود. این رفتار اسید سیتریک می‌تواند به دلیل تغییر شکل نسبی ژلاتین باشد، که می‌تواند در حضور محتویات CA بالاتر به دلیل اثر پلاستیک‌سازی CA مورد علاقه باشد. 

ساختار پروتئین نیز با افزودن CHI تحت تأثیر قرار گرفت. به طور خاص، محتوای β-ورق کاهش یافت و محتوای سیم پیچ α-مارپیچ / تصادفی با اختلاط CHI افزایش یافت. با این حال، تغییرات مشاهده شده هنگام افزایش محتوای CHI برای فیلم‌های تهیه شده با ۱۰ یا ۲۰ درصد وزنی اسید سیتریک متفاوت بود. به طور خاص، محتوای ورقه β کاهش و محتوای سیم پیچ α-مارپیچ/تصادفی با افزایش محتوای CHI در فیلم‌های تهیه شده با ۱۰ درصد وزنی اسید سیتریک افزایش یافت، در حالی که روند مخالف، افزایش محتوای ورقه β و کاهش آلفا-مارپیچ/تصادفی بود. محتوای سیم پیچ، برای فیلم‌های با ۲۰ درصد وزنی CA مشاهده شد. این نتایج نشان‌دهنده گسترش پیوند هیدروژنی و در نتیجه، شبکه‌های مختلف تشکیل‌شده به عنوان تابعی از محتوای اسید سیتریک در فرمول‌های تشکیل‌دهنده فیلم است. 

نتیجه‌گیری 

ترکیب اسید سیتریک به راه حل‌های تشکیل فیلم‌های ژلاتین، تورم فیلم‌های حاصل را کاهش داد که انعطاف‌پذیر و آسان بود. این گونه نشان دهنده تأثیر زیادی از محتوای اسید سیتریک بر روی پروتئین ۳۲ pt ساختار و فعالیت ضد باکتری است. به طور خاص، کاهش رشد E. coli به ویژه برای فیلم‌هایی که با ۲۰٪ از اسید سیتریک و ۹٪ WT٪ کیتوزان تهیه شده است، نشان می‌دهد که اثر ترکیبی اسید سیتریک و کیتوزان به عنوان ضد میکروبی طبیعی است.