افزایش ماندگاری محصولات با استفاده از پوششهای زیست تجزیه پذیر

افزایش ماندگاری محصولات با استفاده از پوششهای زیست تجزیه پذیر

مقدمه

عوامل مختلفی بر ماندگاری میوه تاثیر میگذارند که شامل برداشت، فرآیندهای قبل و بعد از برداشت، بسته بندی، حمل ونقل، کنترل دما و رطوبت و از همه مهمتر بازاررسانی است. برای داشتن یک طول عمر مناسب میوه بایستی به صورت موثری از فساد محافظت گردد و افت رطوبت نیز باید به نحوی کند شود که ظاهر میوه تازه را حفظ کند. میوه ها در حین نگهداری طولانی مدت حتی در صورت کنترل فساد و اتلاف رطوبت مقداری از عطر و طعم خود را نیز از دست می دهند.

اما با در نظر گرفتن متابولیسم میوه و استفاده از روشهای مختلف نگهداری میتوان واکنش های شیمیایی که منجر به تغییر عطر و طعم نامطلوب در میوه می شود را در حین نگهداری طولانی مدت به تعویق انداخته یا آن که سرعت آن ها را کاهش داد. بسته بندی نیز یک عامل مهم برای حفاظت محصول می باشد. از آنجایی که مواد بسته بندی مصنوعی سبب آلودگی محیط زیست میشوند، بسته بندی ها و پوشش های خوراکی قابل تجزیه برای جایگزینی یا استفاده هم زمان با بسته بندی های مصنوعی پیشنهاد شده اند. بنابراین این بسته بندی ها نه تنها سبب افزایش ماندگاری محصولات باغی می شوند ، بلکه مشکل آلودگی های زیست محیطی را نیز تا حد زیادی مرتفع میسازند .

پوششهای زیست تجزیه پذیر که از مواد طبیعی تشکیل شده اند، بر روی سطح میوه ها یا سبزیها به صورت یک لایه نازک شکل میگیرند. استفاده از این پوششها در افزایش ماندگاری محصولات باغی در دو دهه گذشته رشد روزافزونی داشته است.

ظاهر بیرونی میوه یک خصوصیت مهم در کیفیت میوه می باشد. این خصوصیت اولین موردی است که خریدار به آن توجه می کند. اگرچه همیشه یک ارتباط مستقیم بین وضعیت خارجی و کیفیت خوراکی محصول وجود ندارد ولی ظاهر محصول بر پذیرش بازار بسیار تاثیرگذار است. انواع مختلف واکس ها و پوشش های خوراکی زیست تجزیه پذیر برای بهبود وضعیت ظاهری محصول(رنگ و درخشش) استفاده می شود.

مزایای واکس زدن و پوشش دهی محصول

  • بهبود ظاهر محصول

میوه ها و سبزی هایی که واکس زده می شود درخشندگی بیشتری دارند. همچنین این محصولات رنگ و ظاهر تازه خود را برای مدت طولانی تری حفظ می کنند . این مسئله از دیدگاه بازارسانی و قضاوت مصرف کنندگان بسیار اهمیت دارد. واکس زنی و پوشش دهی همچنین رنگ داخلی برخی محصولات را نیز بهبود بخشیده و از تغییرات رنگ آن جلوگیری می کند.

بهبود ظاهر میوه در اثر پوشش دهی

 

  • افت وزن کمتر

همه میوه ها و سبزی ها به صورت طبیعی توسط یک لایه کوتیکول پوشانده می شوند که از افت رطوبت جلوگیری می کند. در عین حال مقداری از بخار آب می تواند از منافذ، کوتیکول و شکاف های زیر کوتیکول خارج شود. در حین فرآیند واکس زنی، یک فیلم نازک و چسبنده از ماده پوشش دهنده روی سطح میوه به کار می رود. این پوشش باعث بسته شدن سوراخ های کوتیکول شده که تا حد زیادی میزان خروج بخار آب را کاهش می دهد 

نحوه تنفس در میوه با پوشش و بدون پوشش

افت رطوبت از میوه ها و سبزی ها منجر به پژمردگی و چروکیدگی محصول می گردد. این مساله بر ظاهر محصول تاثیر منفی گذاشته و سبب میگردد که محصول حالت تازه و مطلوب خود را از دست دهد.

استرس مربوط به کاهش آب منجر به خشک شدن و در نتیجه پوست پژمرده و ظاهر پلاسیده می گردد. چروکیده شدن پوست اثر نامطلوبی بر تبادلات گازی  و تغییرات متابولیکی دارد زیرا فعالیت آنزیمی و جریان یون ها به خاطر افت فشار داخلی سلول تغییر می کند. در کل ۶-۵ درصد افت آب پیش از آن که میوه بازار پسندی خود را از دست دهد قابل قبول است .

این افت رطوبت درجه محصول را کاهش داده و بازار رسانی آن را غیر ممکن خواهد کرد. هر چقدر ماندگاری بیشتری از محصول انتظار رود اهمیت واکس زنی در کاهش افت وزن بیشتر خواهد شد. کاربرد یک لایه پوشش می تواند افت وزن را 30 تا %40 کاهش دهد .

افت رطوبت در محصول تازه منجر به تغییرات بافتی نامطلوب شده که بر کیفیت خوراکی محصول تاثیر منفی دارد. سفتی بافت کاهش یافته و بافت استحکام خود را از دست داده یا در مواردی خشک و سوراخ دار می شود.

  • کاهش ضررهای اقتصادی

آب جزء اصلی میوه ها و سبزی های تازه است و معموال 80 تا %90 وزن محصول تازه را تشکیل می دهد و هنگامی که محصول تازه برداشت می شود شروع به از دست دادن رطوبت از طریق فرایند تعریق (تبخیر آب) و تنفس مینماید. این مساله منجر به افت وزن شده که از دیدگاه اقتصادی نامطلوب می باشد. تولیدکنندگان معمولا محصولات خود را براساس وزن به فروش می رسانند و با افزایش افت وزن بازده اقتصادی کمتری دارند.

  • کاهش فساد پس از برداشت

واکس زنی مانعی را در برابر ورود پاتوژن های قارچی و باکتریایی به درون محصول ایجاد می کند. واکس زنی یک سطح آب گریز را ایجاد می کند که مناسب برای رشد پاتوژن ها نیست. هم چنین می توان به ترکیب واکس قارچ کش نیز اضافه نمود .

  • ماندگاری طولانی تر پس از برداشت

میوه ها و سبزی ها موجودات زنده ای هستند که به تنفس خود در پس از برداشت ادامه می دهند. واکس یا پوشش یک اتمسفر اصلاح شده را درون محصول ایجاد می کند که در آن میزان اکسیژن کاهش و مقدار دی اکسید کربن افزایش یافته است. این مساله سبب کاهش سرعت تنفس و افزایش عمر محصول می شود. افزایش عمر محصول پس از برداشت مدت زمان ماندگاری محصول در بازار فروش می گردد .

  • حساسیت کم تر به سرمازدگی

میوه ها و سبزی های گرمسیری به سرمازدگی که در و اقع یک آسیب فیزیولوژیک است ودر دمای پایین اتفاق می افتد، حساسند. مقدار سرمازدگی بستگی به دما و دوره ای دارد که محصول در معرض آن قرار گرفته است. این مشکل معمولا در دمای بین 0 تا 13 درجه سانتیگراد بسته به نوع محصول اتفاق می افتد.

معایب پوشش دهی

  • ایجاد ظاهر مصنوعی

واکس زنی سبب تغییر در محصول و مصنوعی شدن آن می گردد. در برخی موارد، مصرف کنندگان ترجیح می دهند که محصول رنگ و ظاهر طبیعی خود را داشته باشد و آن را نسبت به محصول پوشش دار درخشنده ترجیح می دهند .

تصویری از میوه های پوشش دار و بدون پوشش

 

  • افزایش هزینه

عملیات پوشش دهی هزینه محصول و زمان آماده سازی آن را افزایش می دهد. هزینه اضافه شده مربوط به هزینه کارگری و تجهیزات موردنیاز برای کاربرد واکس یا پوشش به علاوه هزینه خود واکس می باشد.

 

  • سوختگی سطحی

هنگامی که واکس یا پوشش به صورت نامناسبی استفاده می شود سبب ایجاد سوختگی روی سطح محصول می گردد. این مورد معمولا در هنگام غوطه وری محصول در واکس های مذاب رخ می دهد.

 

  • چروکیدگی پوشش ( گچی شدن)

چنان چه واکس در معرض دما یا رطوبت بالا قرار گیرد روی سطح میوه یا سبزی چروکیده می شود. این مساله معمولا هنگامی که محصول واکس دار از انبار سرد به دماهای بالاتر منتقل می شود اتفاق می افتد. هنگامی که اختلاف دما بین محصول و دمای اطراف زیاد باشد محصول عرق می کند. قطرات آب سبب می شود که قسمتی از واکس هایی مانند شلاک به حالت محلول درآمده و بقایای سفیدرنگی که ظاهر کدر به محصول میدهند مشاهده شود . غلظت های بالای واکس این مساله را حادتر می کند. سفید شدن زمانی که مقادیر زیادی رطوبت در حین پوشش دهی موجود باشد نیز اتفاق می افتد.

آسیب دیدگی لایه واکس میوه گریپ فروت در اثر تعریق

 

  • ایجاد طعم نامطلوب

همه میوه ها و سبزی ها موجودات زنده ای هستند که در متابولیسم طبیعی خود به جذب اکسیژن و آزادسازی دی اکسید کربن نیاز دارند. واکس زنی تبادلات گازی از طریق پوست را کاهش داده و بنابراین میزان اکسیژن داخلی کاهش و دی اکسید کربن افزایش می یابد. سطوح پایین اکسیژن نه تنها تنفس بی هوازی و تولید ترکیبات با بو و طعم نامناسب را تحریک می کند، بلکه سبب اختلالات پوستی که تاثیر منفی بر ظاهر محصول دارد نیز می شود. لایه واکس به کار رفته نباید خیلی ضخیم باشد .

 

روش های کاربرد واکس بر روی محصول

مواد پوشش دهنده به طرق مختلفی بر روی محصول استفاده می شوند. این کار می تواند توسط غوطه وری محصول در محلول واکس یا پوشش ، اسپری کردن یا پاشش و استفاده از برس یا غلتک صورت گیرد. در روش غوطه وری میتوان از حوضچه های مخصوص که از واکس یا پوشش مایع پر شده است استفاده کرد و محصولات را به مدت یک تا دو ثانیه در داخل آن غوطه ور نمود.

پوشش دهی میوه با استفاده از روش غوطه وری

واکس زدن میوه با استفاده از روش اسپری

پوشش دهی میوه با استفاده از برس های غلطکی

سرعت برس نیز نباید از 111 دور دقیقه  تجاوز کند. برس ها بایستی با شست و شوی مرتب با آب داغ نرمی خود را حفظ نمایند.

بایستی دقت داشت که سطح محصول پیش از غوطه وری کاملا خشک باشد در غیر این صورت دماهای بالای واکس مذاب رطوبت سطحی را به بخار تبدیل کرده و سبب ایجاد برآمدگی های تاول مانندی در زیر پوشش واکس می شود. درچنین حالتی واکس استحکام خود را از دست داده و فرو می ریزد .چنان چه پوشش دهی و خشک کردن بطور صحیح و یکنواخت انجام نشود میوه ظاهر مطلوبی نخواهد داشت .

عدم پوشش دهی مناسب محصول

 

انواع پوشش های مورد استفاده

در صنایع غذایی پوششهای مختلفی استفاده می شود. معمول ترین آن ها نشاسته، متیل سلولز، پکتین، کیتوزان، و واکسهای پارافین، کارنوبا، شلاک و پلی اتیلن می باشد.

هر کدام از این مواد خصوصیات منحصر به فردی از لحاظ، استحکام، تبادلات گازی و خصوصیات فیزیکی دارد. مقدار پوشش به کار رفته برای هر محصولی بسیار کم می باشد. به عنوان مثال یک گالن از کارنوبا یا شلاک مایع با استفاده از یک برس غلتکی میتواند حدود 75000 عدد گوجه فرنگی و حدود 95000 خیار یا فلفل را پوشش دهد. واکس پلی اتیلن ارزان ترین واکس برای پوشش دادن طیف وسیعی از میوه ها و سبزی ها میباشد. .

 

پوشش دهی میوه لیمو با استفاده از پلی ساکارید پکتین

تهیه امولسیون پوشش

برای تهیه پوشش از پكتین به عنوان ماده اصلي تشكیل دهنده فیلم استفاده ميشود. برای کاهش میزان افت رطوبت محصول از روغن خوراکي کانولا و برای افزایش انعطاف پذیری پوشش از گلیسرول به عنوان ماده پلاستینه کننده استفاده ميشود. لیستین نیز برای بهبود خواص امولسیون استفاده ميگردد .

روش تهیه امولوسیون پوشش دهنده محصول

 

شكل 9 مراحل تولید پوشش خوراکي بر پایه پكتین و میزان مواد مورد استفاده را برای تولید یک لیتر پوشش نشان ميدهد. میوه ها پس از شستشو و خشک کردن به مدت 10 ثانیه در امولسیون غوطه ور شده و پس از خروج در معرض هوای محیط خشک مي گردند.

 

نتایج

جدول 1 داده های مربوط به افت وزن، درخشندگی پوست، ماندگاری و حفظ بازارپسندی در دماهای مختلف، ویتامین ث و اسیدیته را در میوه های لیموی پوششدار و بدون پوشش نشان میدهد .

مقایسه خصوصیات کیفی و فیزیولوژیک میوه های لیموی پوشش دار و بدون پوشش در مدت نگهداری در 10 درج سانتیگراد

 

اشكال 10 تا 12 تصاویر میوه های پوششدار و بدون پوشش لیمو را در روزهای دوم، پنجم و پانزدهم نگهداری نشان ميدهد .

 

مقایسه میوه های بدون پوشش و با پوشش بعد دو روز

مقایسه میوه های واکس زده با بدون واکس بعد 5 روز

مقایسه میوه های با پوشش و بی پوشش بعد 15 روز

نتیجه گیری

با توجه به مزایا و معایب پوشش دهی باید نوع ماده پوشش دهنده و غلظت آن با توجه به خصوصیات فیزیولوژیک محصول بهینه سازی شده تا حداکثر منفعت لازم بدست آید. معمولا این عملیات برای محصولاتی با ارزش اقتصادی بالا استفاده میشود. پوشش خوراکی بر پایه پکتین میتواند باعث کاهش افت وزن میوه لیمو درحین نگهداری و کاهش شدت تنفس شود و بطور کلی رسیدگی میوه را به تعویق انداخته، عمر انباری آن را افزایش و ضایعات کمی و کیفی را در مدت نگهداری کاهش دهد. به علاوه نمونه های پوششدار رنگ سبز خود را در مدت نگهداری بهتر حفظ میکنند.

تهیه کنندگان : دکتر ندا مفتون آزاد ، مهندس صدیقه یزدانی و مهندس مریم شاه امیریان 

دانلود مقاله pdf در کانال تلگرام شرکت

فیسبوک توییتر گوگل + لینکداین تلگرام واتس اپ کلوب

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

error: عدم امکان کپی مطالب