تبلیغات
هنر ، گرافیگ ، چاپ - تاثیر بسته بندی اتمسفر تغییریافته (MAP) بر کیفیت میوه های نرم
دوشنبه 5 اردیبهشت 1390

تاثیر بسته بندی اتمسفر تغییریافته (MAP) بر کیفیت میوه های نرم

   نوشته شده توسط: DoNy    نوع مطلب :چاپ و تبلیغات ،

میوه های نرمی هم چون توت فرنگی و تمشک، دارای مدت مصرف کوتاهی پس از چیدن می باشند که این وضعیت با آلودگی به وسیله ی کپک طوسی رنگ به وجود آمده توسط قارچ های بوتری تیس تشدید می شود. منافع تجاری قابل ملاحظه ای از طریق به حداقل رسانی این عوامل مخرب در فروشگاه های خرده فروش و منازل به دست می آید. استراتژی  مربوط به افزایش مدت مصرف میوه شامل پرورش سنتی، دخالت ژنتیک و رسیدگی و نظارت میوه پس از برداشت آن یا محیط نگهداری آن می باشد. تاکنون، پرورش سنتی توت فرنگی و تمشک موفقیت های ناچیزی را در افزایش مدت مصرف میوه ها، کسب کرده است. مفهوم مهندسی ژنتیک پیش از این برای گوجه فرنگی و خربزه ثابت شده است و چشم انداز مطلوب در نوسعه دیگر میوه ها دارد. در حالی که تولید اتیلن، موجب افزایش ماندگاری میوه ها در انبار شد. این فن آوری تاکنون برای میوه هایی همچون توت فرنگی و تمشک به اثبات نرسیده است. با این که احتمال دارد، اتیلن نقش مهمی در تنظیم ویژگی های کیفی تمشک ایفا می کند، اما ساختارهایی که کیفیت بعد از برداشت توت فرنگی را مورد بررسی قرار می دهند، نامشخص هستند.

در حالی که فرآیندهای بیولوژیک برای حمایت از این گونه فرآیندها وجود دارند، اما گزینه و راه های دیگری نیز برای کاربردهای تجاری موجود می باشند که شامل نظارت های پس از برداشت هم چون پوشاندن میوه با کیسه ی محافظی همچون کیتوسان یا نگهداری میوه در یک هوای کنترل شده یا تغییریافته به منظور به حداقل رسانی زیان های احتمالی می باشند.

در فروشگاه های خرده فروشی، توت فرنگی و تمشک را به طور کلی در ظروف بسته و منفذدار نگهداری می کنند. میوه های داخل این ظروف به تنفس هوای محبوس تا زمان رسیدن سریع غلظت کربن دی اکسید به میزان ۱۰-۱۵ درصد که برای جلوگیری از رشد باکتری ها موردنیاز است، ادامه می دهند . با این حال با توجه به شرایط میوه به هنگام برداشت، زمان صرف شده برای بسته بندی و دمای نگهداری، ممکن است نفوذ بوتری تیس، پیش از رسیدن غلظت اکسیژن به میزان موردنیاز برای توقف رشد قارچ ها چشم گیر باشد. روش دیگر، پر کردن بسته با ترکیب های گازی شناخته شده به منظور فراهم ساختن دمای مناسب نگهداری و استفاده از کیسه های بسته بندی نفوذپذیر یا نفوذناپذیر، به منظور حفظ بهترین محیط ممکن، می باشد. به طور کلی این روش در بردارنده ی ترکیب های گازی محدود به ۵-۱۵ درصد دی اکسید کربن ، ۲-۵ درصد گاز اکسیژن، یا گاز نیتروژن به عنوان باقی مانده می باشد. افزایش غلظت  گاز دی اکسید کربن در بسته بندی به طور کلی در طول ۱۲ ساعت ابتدایی تداوم می یابد و از رشد بوتری تیس، جلوگیری به عمل می آورد. با این حال یکی از نواقص این روش، وجود محیطی است که در آن میزان گاز دی اکسید کربن زیاد است و موجب کاهش هم زمان PH (میزان اسیدی) میوه می شود که منجر به طعم تند یا گازدار زیان آوری می گردد.

میزان این تخریب را می توان از طریق به کارگیری یکی از این دو روش کاهش داد که عبارتند از:
۱- یک سیستم جدید بسته بندی با اتمسفر اصلاح شده با اکسیژن به عنوان گاز اصلی
۲- یک غشاء نیمه تراوا که انتشار رطوبت و گازهای ایجادکننده ی یک وضعیت متعادل که به هنگام نخستین بهینه سازی آن ها، فاسدشدن میوه را به تاخیر می اندازد، تسهیل می کند. این استراتژی ها SCRI به منظور امکان افزایش مدت نگهداری توت فرنگی ها (روش دارای اکسیژن بالا) و تمشک ها (روش غشاء نیمه تراوا) مورد ارزیابی قرار گرفته اند.

تاثیر افزایش دی اکسید کربن یا اکسیژن، بر کیفیت توت فرنگی:
توت فرنگی هایی که پیش از این موضوع مطالعات MAP بوده اند، به طور عمده بر افزایش گازدی اکسید کربن و کاهش گاز اکسیژن متکی می باشند. این مطالعات با پیشرفت ها و موفقیت های محدودی روبرو بوده اند. مشکل اصلی در حال حاضر، افزایش مستمر غلظت دی اکسید کربن است که منجر به افزایش میزان اسیدی یا PH میوه می گردد.

روش های MAP که از گاز اکسیژن بیشتری نسبت به گاز دی اکسید کربن استفاده می کند، توسعه بیشتری یافته است. به نظر می رسد که روش جدید، موجب افزایش ماندگاری میوه ها شده است. این سیستم به طور موفقیت آمیزی در بسته بندی گوشت و اخیرا در بسته بندی سبزیجات، مورد استفاده قرار گرفته است. استفاده از گاز اکسیژن در غلظت هایی بیشتر از غلظت های موجود در هوا (۵۰درصد در مقایسه با ۲۰درصد)، مانع فساد میکروبی موادغذایی از طریق کاهش چشم گیر فعالیت و تکثیر ارگانیسم های پایین تر می شود. بنابراین کاربرد گاز اکسیژن می بایستی مانع رشد میکروب های تحت تاثیر قرار نگرفته به وسیله ی غلظت کمتر اکسیژن از۲۰ درصد گاز دی اکسید کربن  باشد. اطلاعات اندکی درباره ی تغییرات زیست شیمی به وجود آمده در میوه از طریق اتمسفرهای اصلاح شده و به ویژه تاثیرات گاز اکسیژن افزایش یافته موجود می باشد.

در این قسمت از متن به گزارش نتایج بررسی تاثیر MAP بر آنزیم های هیدرولاز دیواره ی سلولی می پردازیم که در ماندگاری و سختی میوه و حالت های ضداکسیدان – پارامتر مهم و فزآینده ای که ظرفیت میوه را برای متوقف کردن رادیکال های آزاد اندازه می گیرد – نقش دارد.

روش تجربی یا آزمایشگاهی
میوه هایی که از مزرعه Elsanta هنگام رسیدن، برداشت می شد، در دمای ۴ درجه ی سانتی گراد و به مدت ۱ ساعت نگهداری شده و در ظروف و جعبه هایی بسته بندی شد که خود در کیسه های پلی پروپلین غیرنفوذپذیر قرار داشت.

ترکیب های گازی مورد استفاده  شامل این موارد بودند:
۱- ۲۰درصد اکسیژن: ۸۰درصد گاز نیتروژن
۲- ۸۰درصد گاز اکسیژن: صفر درصد گاز نیتروژن
۳- ۵ درصد گاز اکسیژن: ۵درصد گاز کربن دی اکسید: ۹۰درصد گاز نیتروژن

مرحله ی بسته بندی شامل ۲ چرخه ی خارج کردن گازهای محصور و وارد کردن با فشار گاز در بسته بندی پیش از دوخت فیلم بسته بندی است. میوه ی بسته بندی شده در دمای ۴، ۸ و ۲۱ درجه ی سانتیگراد، نگهداری شد و در مدت ۱۱ روز در زمان های خاصی از آن نمونه برداری شد. میوه های بسته بندی نشده نیز نگهداری شدند و برای مقایسه و تطبیق مورد بررسی قرار گرفتند.

تاثیرات پارامترهای کیفی
شواهد ناچیزی به منظور تمایز میان گازهای بسته بندی متفاوت با توجه به کاهش وزن میوه وجود داشت. تمام ترکیب های گازی از نظر کاهش اثرات مخرب و زیان بار بسیار تاثیرگذارتر از بسته بندی باز بودند. کاهش وزن، در دماهای پایین تر متوقف می گشت. بررسی غلظت گازهای موجود در بسته، افزایش غلظت گاز دی اکسید کربن و کاهش غلظت گاز اکسیژن را در طی یک دوره ی ۱۱ روزه ، صرف نظر از ترکیب اصلی گازهای مورد استفاده، نشان دادند. با این حال، در طی مراحل مهم و ابتدایی نگهداری میوه، میزان غلظت دی اکسید کربن به حدی رسید که مانع نگهداری میوه در دمای ۴ و ۸ درجه سانتیگراد شد. نگهداری میوه در دمای ۲۱ درجه سانتیگراد ، موجب تولید محلول های دی اکسید کربن – که از طریق افزایش PH میوه، موجب آسیب رساندن به طعم میوه می شوند- شد. نگهداری میوه در هوای معمولی و با دمای ۴ و ۸ درجه سانتیگراد موجب تولید تدریجی گاز دی اکسید کربن شد، اما میزان بازدارندگی گاز دی اکسید کربن برای رشد بوتری تیس تنها پس از ۴-۵ روز به وجود آمد. غذای بسته بندی شده در ازدیاد گاز اکسیژن، کاهش مستمر میزان گاز اکسیژن را در دماهای ۴ و ۸ درجه سانتیگراد تجربه می کند؛ اما این غلظت ها، بالاتر از غلظت قابل توجه ۵۰ درصدی در ۴ روز اول نگهداری باقی ماندند که در نتیجه مانع رشد میکروب ها بود.

- فعالیت آنزیم های هیدرولیز دیواره سلولی: آنزیم های بتا- کالاکتوزیداز، آرابینوفورانوسیداز (Arab):(arabinofuranosidase) و سلولاز (cx) از گذشته به عنوان عوامل مهم در فرآیندهای رسیدن میوه های نرم – همراه با تصور بتاکالاکتوزیداز و آراب در تنظیم اسیدهای تشکیل دهنده رامنوگالاکتورانیکی (rhomnogalacturonic) جایگزین Arab پیش از انحلال پذیری گسترده ی پکتین – شناخته شده اند.
تفاوت های اندکی میان واکنش های B-Gal و Arab به هنگام محدوده های نگهداری گازی، در طول ۵ روز اول نگهداری میوه ها در دمای ۴ و ۸ درجه سانتیگراد وجود داشت. با این حال، واکنش های آنزیمی به هنگام نگهداری در دمای ۲۱ درجه سانتیگراد افزایش یافتند.

واکنش های آنزیم سلولاز با توجه به دمای نگهداری و محیط گازی تغییر می کرد. در تمام موارد، واکنش ها در هنگام نگهداری میوه در دمای ۲۱ درجه سانتیگراد به اوج خود می رسیدند. میوه بسته بندی شده با هوای عادی و گاز دی اکسید کربن افزایش یافته، رشد افزایشی فعالیت سلولاز را از دمای ۴-۸ درجه سانتیگراد نشان می دادند. با این حال، میوه های بسته بندی شده با غلظت بالای اکسیژن، هیچ تفاوتی در سلولاز موجود میان ۲ دمای پایین نگهداری را نشان ندادند؛ اما واکنش مجددا در دمای ۲۱ درجه سانتیگراد افزایش یافت.

در حقیقت هیچ تغییر چشم گیری میان واکنش صورت گرفته در دوره ی نگهداری میوه در دمای ۴ درجه سانتیگراد یا ۸ درجه سانتیگراد موجود در بسته های دارای غلظت اکسیژن بالا  صورت نگرفته است. این مطلب از اهمیت خاصی برخوردار می باشد به این دلیل که وجود ژن های cx، به طور اساسی در میوه ی توت فرنگی رسیده، افزایش می یابد. ارزیابی های ذهنی مرتبط به سفتی میوه های بسته بندی شده نشان داده اند که میوه ی نگهداری شده در جو دارای غلظت اکسیژن بالا، در تمام دوره های نمونه برداری و دماها، سفت ترین وضعیت را دارد.

موقعیت آنتی اکسیدان میوه ها
پارامتری که به طور فزآینده در رابطه با میوه و سبزیجات اهمیت پیدا می کند، موقعیت آنتی اکسیدان یا توانایی جلوگیری از تشکیل رادیکال های آزاد می باشد. این رادیکال های آزاد که به شدت واکنش پذیر هستند به طور مکرر با اکثر بیماری های مسمومیتی شایع در بین انسانها در ارتباط می باشند. استفاده از غلظت بالای گاز دی اکسید کربن ، به عنوان گاز موجود در بسته بندی ها، ظرفیت کلی آنتی اکسیدان ها را در طول مرحله مهم و ابتدایی نگهداری میوه کاهش داد. موقعیت آنتی اکسیدان های میوه های بسته بندی شده با هوای عادی در ابتدا کاهش می یافت اما پس از چندی افزایش یافت. علت این امر شاید بر مبنای واکنش های تخمیری میکروب های تولیدکننده ی استالدهید که موجب رشد مصنوعی آنتی اکسیدان ها می گشت، باشد. میوه هایی که در اتمسفر دارای غلظت بالای گاز اکسیژن نگهداری می شدند، توانایی آنتی اکسیدانی مناسبی در طی ۴ روز نخست نگه داری نشان دادند، اما این افزایش با طولانی تر شدن نگهداری که احتمالا به دلیل اکسایش، افزایش یافته گاز اکسیژن تشکیل دهنده ی آنتوسیانیک ها و فنولیک ها بوده است، کاهش یافت. شواهدی مبنی بر کم رنگ شدن اندک رنگ پوست میوه ها به هنگام نگه داری طولانی مدت وجود داشت. با این حال، در طی چهار روز اصلی نگهداری میوه ها، تاثیر افزایش غلظت گاز اکسیژن بر موقعیت آنتی اکسیدان ها در کمترین میزان خود بوده است.

تاثیر بسته بندی گاز اکسیژن افزایش یافته بر ماندگاری میوه ها به وضوح در نمودار نشان داده شده است. توت فرنگی ها را به مدت ۶۰ روز در بسته های دارای غلظت بالای اکسیژن نگهداری می کنند. به هنگام باز کردن بسته، میوه ها کاملا قابل خوردن بودند؛ هرچند که طعم تیزی توت فرنگی تازه را از دست داده بودند. انجام این عمل به طور آشکار یک اقدام نهایی بوده است اما انجام آن، نمایان گر کارایی نگهداری در گاز اکسیژن افزایش یافته می باشد.

بسته بندی اتمسفر اصلاح شده تمشک ها
تحول عمده ای که در صنعت MAP صورت گرفته است، توسعه فیلم های بسته بندی P-PLUS می باشد. این کیسه ها موجب پخش رطوبت می شوند و دارای نفوذپذیری گازی می باشند که دارای قابلیت تغییر به منظور تطابق با سرعت های بالای از دست رفتن بخار آب و تنفسی که از خاصیت تمشک های چیده شده می باشد، هستند.
تاثیر بسته بندی ۲ نوع متفاوت از تمشک در کیسه های نیمه تراوا، برکیفیت و مدت مصرف میوه ها از طریق تاثیرات دستگاه تصفیه ی گاز اتیلن مشخص شده است، اتیلن عامل اصلی تعیین کننده میزان کیفیت تمشک چیده شده می باشد.

روش تجربی
میوه های تازه چیده شده، در داخل ظروف پلاستیکی قرار داشتند که این ظروف یا درب پوشی نداشتند یا برخی از آنها با کیسه های نفوذپذیر نیمه تراوا و یا با نفوذپذیری بالای گاز، بسته بندی شده بودند. میوه ها را در دمای ۴ یا ۱۵ درجه سانتیگراد نگهداری می کردند. نیمی از بسته های میوه  دارای بسته Ethysorb TM می بودند. مدت آزمایش نیز، مدت زمان میان برداشت محصول و زمانی که محصول با توجه به طعم و ظاهر ناخوشایند، دیگر قابل فروش نبود ، در نظر گرفته شد. کیفیت میوه را بر اساس میزان بروز بوتری تیس و تغییرات صورت گرفته درطعم، رنگ، سختی وکمبود وزن مشخص می کردند.

تاثیرات صورت گرفته بر طعم و رنگ
بسته بندی هیچ تغییر برجسته ای در طعم میوه ها نداد؛ اما رنگ میوه های بسته بندی شده در دمای۴ درجه سانتیگراد و بسیار بهتر از میوه های بسته بندی نشده حفظ شد.

سختی و کاهش وزن
وجود Ethysorb TM، در جلوگیری از نرم شدن میوه ها به هنگام نگهداری آنها در دمای ۴ درجه سانتیگراد تاثیرگذار بود. تاثیرات مشترک Ethysorb TM و دمای پایین نگهداری بر سختی میوه ها، بیشتر بر میوه های ذخیره شده ای که از opp  که میزان نفوذپذیری آن کمتر است و فیلم های بسته بندی PA160 استفاده می کنند، آشکار می شود.
این احتمال وجود دارد که قابلیت حفظ رطوبت این بسته ها در افزایش مدت سختی میوه ها تاثیر داشته باشد. مهم ترین مزیت استفاده از این کیسه ها، محدود کردن کاهش وزن میوه ها به ویژه در دماهای بالای نگهداری بود.

مقاومت در برابر بوتری تیس
بسته بندی کامل، موجب کاهش بروز آلودگی بوتری تیس، در مقایسه با میوه های بسته بندی نشده، می شود.
در صورتی که هر یک از پارامترهای کیفی ذکر شده به کمتر از یک میزان معین برسند، دیگر، میوه قابل فروش نخواهد بود. بنابراین احتمال طبقه بندی این اطلاعات، با توجه به میزان پذیرش پیش بینی شده ی مصرف کننده (PAR) وجود داشته است.

معیار این طبقه بندی در جدول شماره ۲ توضیح داده شده است. طبقه بندی PAR پایین، قابل عرضه بر بازار نخواهد بود.
جدول شماره ۳ هر کدام از نگرش ها را بر طبق ویژگی ها و نسبت هایی که PAR پایین می بودند، طبقه بندی کرده است و ویژگی های یک بسته بندی مناسب را نشان می دهد. پیداست که نگهداری میوه در دماهای بالا موجب کاهش میزان کیفیت میوه می گردد. وجود Ethysorb TM به هنگام نگهداری میوه در هر دو دما سودمند است و منجر به رسیدن اکثر پارامترهای کیفی به سطح استاندارد شده است.

به طور کلی، کاهش نفوذپذیری فیلم بسته بندی با افزایش میزان پذیرش میوه مشابه همراه می باشد. وجود بوتری تیس در برخی از شرایط نگهداری تنها پارامتری است که فیلم های بسته بندی در برطرف کردن آن با شکست مواجه شده اند. تنها طبقه بندی قابل قبول برای بسته بندی میوه در یک بسته ی PA160 به دست می آید.