توسعه و ارزیابی فیلم های بسته بندی فعال چند لایه مواد غذایی بر پایه پلی لاکتیک اسید (PLA)

پلی لاکتیک اسید (PLA) نماینده یکی از امیدبخش ترین و جذاب ترین زیست پلیمرها به منظور توسعه صنعتی بسته بندی پایدار محیط زیستی می باشد. با اینحال، مهمترین نکات ضعف PLA جهت کاربرد بسته بندی مواد غذایی شکنندگی و نفوذپذیری نسبتا بالای آن در برابر اکسیژن (OP) می باشد که پیامد آن بروز پدیده اکسیداسیون در فرآورده های غذایی می باشد. بنابراین در مرحله اول پروژه حاضر، فیلم‌های ضدمیکروبی بر پایه PLA حاوی غلظت‌های مختلف روغن اساسی پونه کوهی (Origanum vulgare L.) (5/0، 1 و 5/1% وزنی-وزنی)، با استفاده از روش قالب‌گیری تهیه، و ویژگی‌های فیزیکی-شیمیایی و فعالیت ضدمیکروبی آن مورد بررسی قرار گرفت. برپایه یافته های این پژوهش، فیلم های کامپوزیت PLA-روغن انعطاف پذیری بیشتری نسبت به فیلم PLA خالص نشان دادند؛ بطوریکه تا 6 برابر افزایش ازدیاد طول تا نقطه پاره گی (EAB) (78/16-82/2%) در غلظت 5/0% روغن مشاهده گردید. نتایج میکروسکوپ نیروی اتمی نیز نشان داد که ساختار سطحی PLA با افزودن روغن پونه از لحاظ پارامترهای زبری (Ra، Rq) به شدت تحت تأثیر قرار گرفته است. بررسی خواص ضدمیکروبی فیلم ها نشان دهنده موثرتر واقع شدن فیلم ها در روش تماس مستقیم نسبت به فاز بخار بود. هم چنین، در هر دو روش مورد بررسی، Staphylococcus aureus حساس ترین گونه و Escherichia coli مقاوم ترین گونه باکتریایی بود. سپس به منظور کاهش نفوذپذیری به اکسیژن (OP) فیلم PLA، فیلم چند لایه مرکب از فیلم PLA به عنوان لایه بیرونی و فیلم ژلاتین ماهی به عنوان لایه درونی تهیه گردید. تصاویر SEM فیلم های 3 لایه نشان داد که لایه های بیرونی PLA بطور محکم به لایه درونی ژلاتین چسبیدند. هم چنین میزان WVP و OP فیلم 3 لایه به تریب کاهش 11 و 8 برابری را در مقایسه با فیلم ژلاتین و فیلم PLA شاهد نشان داد؛ بنابراین این شیوه یک راه حل نوآورانه جهت توسعه ساختارهای چندلایه کاملا تجدیدپذیر بر مبنای PLA همراه با کارائی دیواره ای بهبود یافته که مورد توجه در کاربردهای بسته بندی است را فراهم می نماید. در مرحله پایانی طرح حاضر، اثر فیلم فعال PLA حاوی روغن پونه کوهی (OEO) (5/1٪) به منظور کنترل رشد باکتری‌های عامل فساد و تغییرات شیمیایی فیله ماهی قزل آلای رنگین کمان طی نگهداری در یخچال مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که فیلم‌های PLA حاوی OEO می توانند موجب کاهش رشد باکتری‌های عامل فساد (بار باکتریایی کل، باکتری‌های سرماگرا، باکتری‌های lactic acid و Enterobacteriaceae)، کند نمودن فساد شیمیایی (pH و TVB-N) و کاهش از دست رفتن وزن فیله ماهی قزل‌آلای رنگین‌کمان طی 16 روز نگهداری در دمای یخچال (ºc 4) شوند. بنابراین اضافه نمودن روغن اساسی پونه کوهی به فیلم های برپایه PLA می تواند یک روش امیدبخش جهت حفظ کیفیت نگهداری فیله ماهی قزل آلای رنگین کمان در شرایط سرد باشد.