ایروژل های هوشمند برای تشخیص فساد مواد غذایی طراحی شدند
بی دانلود: گروهی از محققان دانشگاه ارومیه، در دانشکده دامپزشکی این دانشگاه، موفق به طراحی و تولید ایروژل هوشمندی با قابلیت تغییر رنگ برای شناسایی فساد مواد غذایی شدند.
به گزارش بی دانلود به نقل از ستاد نانو، این ایروژل از نانوالیاف کیتوسان، آنتوسیانین های گیاه Ixiolirion tataricum و نانوذرات نشاسته بعنوان عوامل کنترل کننده تخلخل بهره برده است. ایروژل تولیدی با حساسیت بالا قادر به شناسایی تغییرات pH ناشی از فساد مواد غذایی بوده و تغییرات رنگی قابل ملاحظه ای را در محدوده pH از ۲ تا ۱۲ نشان میدهد. این خاصیت ها می توانند بعنوان یک ابزار ساده و مؤثر برای نظارت بر فساد مواد غذایی بخصوص در محصولات پروتئینی مانند گوشت چرخ کرده مورد استفاده قرار گیرند.
در دنیای امروز، حفظ سلامت مواد غذایی بخصوص در مقابل فسادهای ناشی از تغییرات pH و رشد باکتری ها به یکی از اولویت های صنایع غذایی تبدیل گشته است. استفاده از فاکتورهای هوشمند و حسگرهایی که به صورت مستقیم بتوانند نشان دهنده تغییرات وضعیت تازگی یا فساد در مواد غذایی باشند، نه فقط به ارتقاء کیفیت محصولات کمک می نماید، بلکه سبب کاهش ضایعات غذایی نیز خواهد شد. در این راستا، طراحی و تولید ایروژل های هوشمند با قابلیت تغییر رنگ برای شناسایی فساد مواد غذایی یک موفقیت مهم بشمار می رود.
ساخت ایروژل های هوشمند با استفاده از نانوذرات نشاسته
هدف اصلی این تحقیق طراحی یک ایروژل هوشمند با تغییر رنگ بر مبنای نانوالیاف کیتوسان (CHNF)، آنتوسیانین های گیاه Ixiolirion tataricum (ITA) و نانوذرات نشاسته (SNPs) به منظور نظارت بر تازگی مواد غذایی بود. برای کنترل اندازه و تخلخل نانوذرات نشاسته، دو نوع نانوذره با اندازه های مختلف (SNP-A به اندازه ۱۳۳٫۳ نانومتر و SNP-B به اندازه ۸۶٫۲ نانومتر) تولید شدند. این نانوذرات بعنوان عوامل کنترل کننده تخلخل ایروژل های ساخته شده استفاده شدند و تأثیر زیادی در بهبود ساختار و حساسیت ایروژل ها داشتند.
تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان داد که با افزودن نانوذرات نشاسته، تخلخل ایروژل های هوشمند به صورت قابل توجهی بهبود یافته و نانوذرات SNP-B توانسته اند اثرات منفی آنتوسیانین ها را بر شبکه سه بعدی ایروژل ها کاهش دهند. تحلیل های FT-IR نشان داد که پیوندهای هیدروژنی بین مولکول های کیتوسان و آنتوسیانین ها تشکیل شده است و این پیوندها به شکل فیزیکی نانوذرات نشاسته را درون ایروژل ها به دام انداخته اند. همچنین، آزمون های XRD و TGA نشان دهنده بهبود در بلورینگی و پایداری حرارتی ایروژل ها بعد از افزودن نانوذرات نشاسته بود.
حساسیت ایروژل به تغییرات pH و آمونیاک
این ایروژل ها توانستند تغییرات رنگی قابل توجهی را از قرمز به سبز در محدوده pH بین ۲ تا ۱۲ نشان دهند. علاوه بر این، ایروژل هایی که نانوذرات SNP-B در آنها به کار رفته بود، حساسیت بالایی به بخار آمونیاک داشتند و تغییر رنگ معکوس نیز در آنها به سادگی قابل مشاهده بود. این خاصیت ها سبب می شود که این ایروژل ها بعنوان یک ابزار هوشمند برای پایش تازگی یا فساد مواد غذایی، بخصوص در مواد پروتئینی مانند گوشت چرخ کرده، خیلی مناسب باشند.
کاربرد ایروژل در نظارت بر فساد گوشت چرخ کرده
یکی از کاربردهای عمده این ایروژل های هوشمند در نظارت بر فساد مواد غذایی، بخصوص گوشت چرخ کرده است. محققان با استفاده از ایروژل CHNF/SNP-B/ITA موفق به شناسایی سه مرحله مختلف از فساد گوشت چرخ کرده شدند: تازه، نسبتاً تازه و فاسد. تغییر رنگ ایروژل به سادگی قابل مشاهده بود و به صورت دقیق وضعیت تازگی یا فساد گوشت را مشخص می کرد. این امر می تواند به مصرف کنندگان و صنایع غذایی کمک نماید که با دقت بیشتری کیفیت مواد غذایی را ارزیابی کنند و از مصرف مواد غذایی فاسد جلوگیری نمایند.
پژوهش حاضر نشان داد که نانوذرات نشاسته می توانند بعنوان فاکتورهای مؤثر در کنترل تخلخل ایروژل های کیتوسان-آنتوسیانین عمل کنند. ایروژل های ساخته شده با استفاده از این نانوذرات، بخصوص SNP-B، توانستند عملکرد عالی در تغییر رنگ و حساسیت به آمونیاک و تغییرات pH از خود نشان دهند. این ایروژل های هوشمند با توانایی نظارت بر فساد مواد غذایی، بخصوص در محصولات پروتئینی، می توانند ابزاری نوآورانه برای ارتقاء کیفیت و سلامت مواد غذایی و کاهش ضایعات باشند.
خلاصه اینکه در دنیای امروز، حفظ سلامت مواد غذایی به خصوص در مقابل فسادهای ناشی از تغییرات pH و رشد باکتری ها به یکی از اولویت های صنایع غذایی تبدیل گشته است. برای کنترل اندازه و تخلخل نانوذرات نشاسته، دو نوع نانوذره با اندازه های مختلف (SNP-A به اندازه ۱۳۳٫۳ نانومتر و SNP-B به اندازه ۸۶٫۲ نانومتر) تولید شدند. این امر می تواند به مصرف کنندگان و صنایع غذایی کمک کند که با دقت بیشتری کیفیت مواد غذایی را ارزیابی کنند و از مصرف مواد غذایی فاسد جلوگیری نمایند.
منبع: بی دانلود
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب