بررسی کاربرد نانوکامپوزیت های پلی اتیلن سبک خاک رس در افزایش کیفیت، ماندگاری و کاهش ضایعات نان مسطح (بربری)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری علوم و صنایع غذایی دانشگاه فردوسی مشهد

2 استادیار گروه علوم و صنایع غذایی دانشگاه فردوسی مشهد

3 عضو هیئت علمی‌مرکز تحقیقات کشاورزی خراسان رضوی

4 استاد گروه علوم و صنایع غذایی دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

نان بربری یکی از نان­های مسطح رایج در ایران است که زمان ماندگاری نسبتاً پایینی دارد.  در این پژوهش تأثیر نانوکامپوزیت­های پلی­اتیلن سبک- خاک رس با غلظت­های مختلف نانوذرات رس جهت بسته­بندی و نگهداری نان در شرایط متفاوت از نظر دما و رطوبت نسبی محیط نگهداری بررسی شد.  نانوکامپوزیت­های حاوی دو غلظت 2 و 6 درصد نانوذرات خاک رس و نیز پلی­اتیلن معمولی به عنوان نمونه شاهد مورد استفاده قرار گرفت.  نان بسته­بندی شده در بسته­های فوق­الذکر در دمای 10، 25، و 40 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی 30 و 75 درصد نگهداری و طی 4 روز تغییرات غلظت گاز اکسیژن درون بسته­های نان و ویژگی­های کیفی نان ارزیابی شد.  با افزایش غلظت نانوذرات، میزان نفوذپذیری نانوکامپوزیت­های
پلی­اتیلن - خاک رس به گاز اکسیژن به صورت معنی­داری کاهش یافت.  افزایش غلظت نانوذرات رس به کاهش نفوذپذیری فیلم­های پلی­اتیلنی در برابر بخار آب انجامید که رطوبت و نرمی نان را در دورة نگهداری حفظ کرد.  افزایش دما موجب افزایش میزان نفوذپذیری و کاهش کیفیت نان شد.  افزایش دما هم موجب افزایش سرعت ورود اکسیژن به بسته نان و خروج رطوبت از آن شد که این عمل سفتی بافت نان بربری را افزایش داد.

عنوان مقاله [English]

Effects of LDPE/clay Nanocomposites on the Quality and Shelf Life of Barbari Flat Bread

چکیده [English]

Barbari is a common Iranian flat bread that has a short shelf life. The effect of low density polyethylene/clay nanocomposite film was investigated for the package and shelf life of the flat bread when stored at different temperatures and relative humilities with different percentages of nanoparticles. Nanoclay concentrations of 2% and 6% were used for the nanocomposite and pure polyethylene was used as a control. Bread packages were stored at 10°, 25° and 40° C and 30% and 75% relative humidity for four days and then the quality of the bread and changes in the concentration of oxygen inside the packages were analyzed. The results showed that the permeability of nanocomposite films decreased as the percentage of nanoparticles increased. Increasing the temperature increased the permeability, reduced the quality of bread and the rate of oxygen penetration into the packages and removed moisture from the packages, causing hardening of the bread texture.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bread
  • Low density polyethylene/clay nanocomposite
  • Packaging
  • Permeability
  • Staleness
Anon, 1988. Determination of Moisture Content of Cereals and Cereal Products. Institute of Standards and Industrial Research of Iran. ISIRI. No. 2705. (in Farsi)
Arora, A. and padua, G.W. 2010. Review: Nanocomposites in Food Packaging . J. Food. Sci. 75(1): 43-49.
Arunvisut, S., Phummanee, S. and Somwangthanaroj, A. 2007. Effect of Clay on Mechanical and Gas Barrier Properties of blown film LDPE/clay Nanocomposites. J. Appl. Polym. Sci. 106, 2210-2217.
Avital, Y., Mannheim, C.H. and Miltz, J. 1990. Effect of Carbon Dioxide Atmosphere on Staling and Water Relations in Bread. J. Food. Sci. 55(2),: 413-416.
Frounchi, M., Dadbin, S., Salehpour, Z. and Noferesti, M. 2006. Gas barrier properties of PP/EPDM blend nanocomposites. J. Memb. Sci. 282, 142-148.
Grunlan, J.C., Grigorian, A., Hamilton, C.B. and Mehrabi, A.R. 2004. Effect of Clay Concentration on the Oxygen Permeability and Optical Properties of a Modified Poly (vinyl alcohol). J. Appl. Polym. Sci. 93, 1102-1109.
Hotta, S. And Pau, D.R. 2004. Nanocomposites formed from linear low density polyethylene and organoclays. Polym. 45(22): 7639-7654.
Kulp, K. and Ponte, J.G. 1981. Staling of white pan bread: Fundamental causes. CRC Crit. Rev. Food Sci. Nutr.. 15(l): 1-48.
Lee, J.H., Jung, D., Hong, C.E., Rhee, K.Y. And Advanil, S.G. 2005. Properties of polyethylene-layered silicate nanocomposites prepared by melt intercalation with a PP-g-MA compatibilizer. Compos. Sci. Technol. 65(13): 1996-2002.
Matthews, F.L. and Rawlings, R.D. 1994. Composite materials: engineering and science. Chapman and Hall. London.
Morad, M.M. and D’Appolonia, B.L. 1980. Effect of surfactants and baking procedure on total water solubles and soluble starch in bread crumbs. Cereal Chem. 57(2): 141.
Pourfarzad, A., Haddad khodaparast, M,H., Karimi, M., Mortazavi, S.A., Ghiafeh Davoodi, M., Hematian Sourki, A. and Razavizadegan Jahromi, S.H. 2009. Effect of polyols on shelf life and quality of flat bread fortified with soy flour. J. Food. Process. Eng. (in press).
Qarooni, J. 1990. Flat breads. AIB Research Department Technical. Bulletin. 12(12): 1-6.
Sattari Najaf Abadi, M., Minaee, S., Azizi, M.H. and Afshari, H. 2009. The effect of nano packaging films on microbial and organoleptic characteristics of bread. Nut. Sci & Food Technol. 4(4): 65-74. (in Farsi)
Shafiee, M.A. and Ramazani. S.A. 2008. Investigation of Barrier Properties of Poly(ethylene vinyl acetate)/Organoclay Nanocomposite Films Prepared by Phase Inversion Method. Macromol. Symp 274, 1-5.
Shahedi, M. 2004. Bread and its loss reduction strategies. Proceeding of the First congress of Prevention methods of waste of national resources. The Academy of Sciences of Islamic Republic of  Iran. (in farsi)
Wang, Y., Easteal, A.J. and Chen, X.D. 1998. Ethylene and oxygen permeability through polyethylene packaging films. Packag. Technol. Sci. 11, 169-178.
Yeh, J.T., Chang, C.J., Tsai, F.C., Chen, K.N. and Huang, K.S. 2009. Oxygen barrier and blending properties of blown films of blends of modified polyamide and polyamide-6 clay mineral nanocomposites. Appl. Clay. Sci. 45, 1-7.