ایروژل های هوشمند برای تشخیص فساد مواد غذایی طراحی شدند
آجاک: 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 آجاک 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 شایان توجهی را در محدوده pH از ۲ تا ۱۲ نشان داده است. این خاصیت ها می توانند بعنوان یک ابزار ساده و مؤثر برای نظارت بر فساد مواد غذایی خصوصاً در محصولات پروتئینی مانند گوشت چرخ کرده مورد استفاده قرار گیرند.
در دنیای امروز، حفظ سلامت مواد غذایی خصوصاً در مقابل فسادهای ناشی از تغییرات pH و رشد باکتری ها به یکی از اولویت های صنایع غذایی تبدیل گشته است. استفاده از شاخصهای هوشمند و حسگرهایی که بطور مستقیم بتوانند نشان دهنده تغییرات وضعیت تازگی یا فساد در مواد غذایی باشند، نه تنها به پیشرفت 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 مطالعه طراحی یک ایروژل هوشمند با تغییر رنگ برمبنای 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 تولید 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 بطور 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 بصورت 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، خصوصاً 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، خصوصاً 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 بطور 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 تولید شده با استفاده از این نانوذرات، خصوصاً 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، خصوصاً در محصولات پروتئینی، می توانند ابزاری نوآورانه برای پیشرفت کیفیت و سلامت مواد غذایی و کاهش ضایعات باشند. بطور خلاصه، 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. 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 آسانی قابل مشاهده بود. 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.
این مطلب آجاک را پسندیدید؟
(0)
(0)
تازه ترینهای مرتبط
نظر بینندگان آجاک در این باره