بسته بندی

مقدمه:

در طول سالیان ایران یکی از عمده­ترین کشورهای فعال در زمینه تولید و عرضه خشکبار در سطح بین­المللی به شمار می­رفته است ولی بتدریج با ورودکشورهای دیگر به این بازار و عرضه محصولاتی با کیفیت بالاتر و بسته­بندی بهتر سهم کشور از بازار جهانی خشکبار بتدریج در حال کاهش است.

در جهان سالیانه بیش از 420 هزار تن پسته تولید می­شود و از این بین ایران با تولید بیش از 250 هزار تن بزرگترین تولیدکننده پسته در جهان می­باشد. مرکز عمده تولید پسته در ایران استان کرمان و سپس استانهای خراسان، سمنان و فارس می­باشند.

یامان (17) پسته و مغز آن بصورت خام و تفت داده در فیلم OPP با هوا، نیتروژن و خلأ بسته­بندی نمود. سپس در 5 و 10 درجه سانتیگراد و دمای محیطی با رطوبت 65% = RH نگهداری کرد و آزمونهای اندازه­گیری کل چربی، اسیدچرب آزاد، اندیس پراکسید، مقدار نمک، رطوبت، پروتئین و آفلاتوکسین را انجام داد. اندیس پراکسید در پایان 28 ماه نگهداری در 5 و 10 درجه سانتی گراد بمیزان 18 Mek/kg بوده است. اسیدهای چرب در پایان 28 ماه نگهداری در دمای 5 و 10 درجه سانتی­گراد بمیزان 6/0، 8/0 و 4/0 بوده است. در پایان مدت نگهداری تمام نمونه­ها به جز بسته­بندی خلأ حاوی مقدار زیادی حشره بودند. در ضمن مقدار آفلاتوکسین افزایش نیافته بود. 

کادر و همکارانش (8) با نگهداری پسته خام خشک در دماهای .، 5، 10، 20، 30 درجه سانتی­گراد بمدت 6 تا 12 ماه گزارش دادند که پسته­های نگهداری شده در 20، 10، 30 درجه در مدت 6 ماه اختلاف معنی­داری در ویژگیهای حسی و شیمیایی آنها مشاهده نشد و همچنین هیچ گونه اختلاف معنی­دار در ترکیب اسیدهای چرب بین نمونه­های تمام درجه حرارتها پس از 6 و12 ماه دیده نشد. پسته تازه در صفر درجه سانتی­گراد بمدت 6 هفته هیچ اختلاف معنی­دار از جنبه کیفیت و ترکیب شیمیایی با پسته خشک شده که بلافاصله پس از برداشت خشک شده­اند، نداشته­اند.

راعی و مرتضوی (1) تحقیقی بر روی ارزیابی جنس­های مختلف بسته­بندی پسته انجام دادند، در این تحقیق پسته واریته اوحدی از منطقه جنوب خراسان بطریقه کاملاً تصادفی برداشت گردید و در شرایط اتاق و آون نگهداری و در فواصل معین از نمونه­های آزمون صفات موردنظر شامل رطوبت، پراکسید، اسیدیته، تیوباربیتوریک اسید در سه تکرار انجام شد. در انتهای دوره نگهداری نیزازهدونیک تست بمنظور ارزیابی خواص ارگانولپتیک محصول شامل طعم و مزه، خصوصیات ظاهری، بافت محصول تست پانل بعمل آمد. بمنظور آنالیز داده­های حاصل از آزمایشات از طرح اسپلیت پلات در زمان و مکان استفاده گردید. تحلیل آماری مشاهدات مربوط به آزمونهای پانل بر مبنای طرح بلوکهای کامل تصادفی انجام شد. نتایج حاصل از تحقیقات نشان داد که بین جنس­های مختلف بسته شامل سلوفان، دولایه، سه لایه و قوطی در مجموع با توجه به تمامی شرایط بسته­بندی جنس سه لایه نسبت به سایر تیمارها امتیاز بیشتری را به خود اختصاص داده است.

هدف از این تحقیق بررسی و ارزیابی پیرامون جنس­های مختلف بسته، شرایط اتمسفر داخل بسته و نیز شرایط متفاوت درجه نگهداری است تا بتوان محصولی با کیفیت مناسب و طول عمر طولانی را بدست آورد.

مواد و روشها:

نمونه­برداری:

میزان 100 کیلوگرم پسته خام خشک واریته اوحدی از منطقه فیض آباد تربت حیدریه واقع در 20 کیلومتری جنوب مشهد تهیه و سپس برشته شدند. محصول بلافاصله تیمار تعریف شده و مشخص بر روی آنها انجام و نهایتاً بسته­بندی شدند. 

تزریق گاز، بسته­بندی و شرایط نگهداری:

از جنس­های مختلف بسته و با مشخصات معین جهت تیماربندی نمونه­ها استفاده گردید. جنس­های مختلف بسته شامل: فیلم­های پلاستیک مرکب 5 لایه (2 لایه پلی اتیلن، 2 لایه پلی آمید و یک لایه چسب) با ضخامت 80 میکرون، جنس پلی پروپیلن اصلاح شده با کد PCG با ضخامت 20 میکرومتر ساخت شرکت پوشینه، جنس پلاستیک متالیزه (پلی پروپیلن با لایه­ای از آلومینیوم) از شرکت گلبرگ فریمان تهیه و جهت اعمال تیماربندی استفاده گردید.

بسته­بندی نمونه­ها با استفاده از دستگاه بسته­بندی با تزریق گاز هنکلمن مدل 200A انجام شد. هر بسته شامل 300 گرم پسته تفت داده شده و با گازهای CO₂,N₂، خلأ و هوای معمولی به میزان یکسان و لازم بسته­بندی شدند. از هر نمونه سه تکرار تهیه گردید که بعداز کدزنی و شماره گذاری در دو دمای 20 و 40 درجه سانتی­گراد و در دمای اتاق و آون نگهداری شدند. نمونه­ها هر سه ماه یکبار بصورت صفر، 3، 4، 6، 9 و 12 ماه بعد از بسته­بندی بمنظور انجام آزمونهای لازم مورد ارزیابی قرار گرفت.

انتقال بخارآب و نور از جنس­های مختلف بسته بر روی رنگ و مزه محصول که ناشی از اکسیداسیون پیگمان و اسیدهای چرب است اثر می­گذارد. همچنین، درجه حرارت بر روی واکنشهای شیمیایی اثر دارد، بنابراین از جنس­های بسته و دو درجه حرارت نگهداری در این آزمون استفاده نمودیم.

آزمایشات پسته:

نمونه­های پسته آزمایشی در سه جنس بسته و دو شرایط نگهداری و استفاده از گازهای مختلف برای صفات رطوبت (%)، فعالیت آبی، بررسی بافت، آزمون تعیین آفت زدگی، آزمون تعیین درصد کپک در طی زمانهای موردنظر و درجات متفاوت محیط نگهداری مورد آزمون قرار می­گیرند.

1- آزمون تعیین رطوبت:

رطوبت نمونه پسته با استفاده از دستگاه رطوبت سنج شیمادزو مدل 330 طبق دستورالعمل استفاده شد (10 و 2).

2- آزمون فعالیت آبی:

جهت تعیین فعالیت آبی نمونه پسته برشته و شور از دستگاه تستو مدل 400 و دستورالعمل این دستگاه استفاده شد (10 و 2).

3- آزمون بررسی بافت (تعیین سختی)

ویژگی بافت پسته شور (سختی) با استفاده از تست تراکمی توسط دستگاه بافت­سنج[1] انجام گرفت. پروب اوتوسل[2] و دستورالعمل دستگاه با این تنظیمات صورت گرفت:

نوع تست انتخابی: تست تراکمی[3]  

تعداد سیکل در هر آزمون: یکی

تشخیص هدف[4]: 10 گرم

سرعت پروب: 50 میلی متر در دقیقه

مقدار حرکت پروب پس از تشخیص نمونه: 5 میلی متر

اندازه­گیری: نیروی لازم برای خردکردن بافت نمونه بر حسب نیوتن.

از هر نمونه 3 عدد پسته شور فاقد هرگونه عیب و نقصی انتخاب شده و با دستورالعمل فوق

مورد آزمون قرار گرفت.

4- آزمون تعیین آفت زدگی (2)

50 گرم از نمونه پسته شور را وزن کرده و آن را داخل یک بشر 250 میلی­لیتر به خوبی می­جوشانیم (حدود 15 دقیقه) تا پوست سوم پسته به راحتی جدا شود. مغز پسته­های آفت زده که عموماً به صورت حفره­های سیاه رنگ در روی مغز دیده می­شود جدا و وزن آن محاسبه و بصورت درصد گزارش می­شود.

5- آزمون تعیین درصد کپک: (2)

50 گرم نمونه پسته شور به دقت توزین شده و از جنبه وجود مغز پسته کپک زده بررسی می­گردد. پسته­های کپک زده جدا شده وزن آنها محاسبه می­گردد و سپس درصد پسته­های کپک زده در نمونه گزارش می­شود.

مواد شیمیایی:

در این تحقیق از مواد شیمیایی با مارک مرک آلمان استفاده شده است، و کاغذ صافی مورد استفاده در استخراج روغن نوع MN آلمان شماره 1 می­باشد.

بمنظور آنالیز آماری داده­ها، نتایج حاصل از آزمونها در قالب طرح کاملاً تصادفی با 4 فاکتور جنس بسته در سه سطح، گاز در 4 سطح، دما در 2 سطح و زمان در 4 سطح و شاهد در سه تکرار آنالیز شد.

بحث و نتیجه گیری:

1- اثر جنس بسته، نوع گاز، دما و زمان نگهداری روی رطوبت و فعالیت آبی

آنالیز داده­های حاصله از رطوبت نشان می­دهد رطوبت تحت فاکتورهای دما و زمان و جنس بسته معنی­دار است (01/0P<) و همچنین تحت فاکتور اثر متقابل جنس بسته و دما نیز معنی­دار است.

افزایش دمای نگهداری از 20 درجه سانتی­گراد به 40 درجه سانتی­گراد باعث کاهش رطوبت پسته­های شور شده است. (شکل 1)

رطوبت پسته شور با افزایش زمان نگهداری دستخوش تغییرات قرار گرفته است (شکل 2)

 این تغییرات در زمان نگهداری تا دوره دوم (ماه 6) قابل توجه و معنی­دار نبوده است ولیکن در دوره سوم و چهارم نگهداری (ماه 9 و ماه 12) تغییرات کاهش رطوبت معنی­دار بوده است.

آنالیز داده­های حاصله از a_w نشان داده است که a_w تحت فاکتورهای جنس بسته، زمان و دما معنی­دار است و همچنین اثرات متقابل جنس بسته و زمان، جنس بسته و دما و زمان بر a_w نیز معنی­دار بوده است.

التاتوت (4) گزارش داده است که a_w پایین بهمراه فضای خالی اندک بالای بسته از رشد کپک­ها در بادام زمینی بسته­بندی شده کاملاً جلوگیری می­کند.

پسته­های شور بسته­بندی شده در فیلم­های متالیزه و 5 لایه دارای a_w بیشتری بوده­اند (شکل 3).

 بسته­بندی متالیزه بدلیل نفوذناپذیر بودن اثر مطلوبتری نسبت به سایر بسته­بندی­ها از خود نشان داده است.

گودو سواتار (6) در تحقیقی علت اصلی رنسیدیته در بسته­بندی دانه­ها را نامناسب بودن دوخت و نفوذ اکسیژن به داخل بسته­ها عنوان نمودند. با آنالیز گازهای داخل بسته و وجود اکسیژن در بسته­بندیهایی که دانه­های آنها فاسد شده بود این مسئله به اثبات رسید. در بخشی از این تحقیق دو فیلم PET/PVDC و OPP/EVOH بخاطر خاصیت ممانعت کنندگی در برابر رطوبت و گازها به ویژه اکسیژن فیلم­های مناسبی برای بسته­بندی دانه­ها هستند.

اکسیداسیون چربیها در مقادیر پایین a_w صورت می­گیرد که این به دلیل عمل رادیکالهای آزاد است و در بالاتر از این مقدار آب تک لایه، آنتی اکسیدانها و عوامل تشکیل دهنده کمپلکس با فلزات محلول می­گردند و میزان اکسیداسیون را کاهش می­دهند. اکثر آنزیمها در فعالیت آبی کمتر از 85/0 بی­اثر هستند. اما لیپاز تا فعالیت آبی 3/0 یا حتی 1/0 می­تواند فعال باشد. ایمن­ترین سطح رطوبت با ملاحظه پایداری و کاهش فساد ترجیح داده می­شود ضمناً این محدوده اثر محافظت کنندگی بر روی اتواکسیداسیون روغن دارد.

با افزایش دما از 20 درجه سانتی­گراد به 40 درجه سانتی­گراد شاهد کاهش a_w هستیم. (شکل 4) و دمای 40 کمترین a_w را نسبت به 20 درجه سانتی­گراد دارد.

 تقریباً تمام فعالیتهای میکروبی در کمتر از 6/0 = a_w متوقف می­شوند. بسیاری از گونه­های آسپرژیلوس خشکی دوست بوده و معمولاً قادرند در محیط مساوی قند یا نمک زیاد رشد کنند. اثر متقابل آب با درجه حرارت، ph، اکسیژن، دی اکسید کربن و یا مواد حفاظت کننده شیمیایی دارای نقش مهمی در جلوگیری از رشد میکروبها می­باشد. لذا از بسته­بندیها با اکسیژن کاهش یافته و دی­اکسیدکربن افزایش یافته در ترکیب با سایر فاکتورها برای کنترل رشد و تولید مایکوتوکسین­ها توسط کپک­های مختلف استفاده شده است (4).

ماسکان (12) در تحقیقی که بر روی پسته­های ترکیه انجام داده بود نشان داد که اکسیداسیون لیپیدها و واکنشهای هیدرولیز در حالت آب تک لایه در کمترین مقدار خود است.

لذا با توجه به تحقیقات ماسکان مقدار رطوبت و a_w در محدوده آب تک لایه می­باشد بنابراین می­توان نتیجه گرفت که پسته شور در تمامی شرایط نگهداری در حالت پایدار قرار دارد.

 2- اثر جنس بسته، نوع گاز، دما و زمان نگهداری بر روی کپک و آفت

پرینگر[5] (14) در تحقیقی، نفوذپذیری فیلم­ها را با کارتن مقایسه کرده و گزارش داده است که فیلم­ها در برابر آفات و حشرات در خشکبار بهتر از بسته­بندیهای کارتنی هستند.

نورتولت (13) گزارش داده است که بسته­بندی اصلاح شده به همراه a_w پایین و دمای نگهداری پایین بر رشد قارچها مؤثر است و همچنین a_wپایین همراه با فضای خالی بالای بسته از رشد کپک در بادام زمینی جلوگیری کرده است. 

میزان درصد آفت و کپک مشاهده شده در نمونه­ها بسیار اندک بوده است که قابل اغماض می­باشد. حداکثر مقدار آفت 85/0% در نمونه­های نگهداری شده در 40 درجه سانتی­گراد و دوره چهارم (ماه 12) می­باشد، که این مقدار بسیار کمتر از حداکثر مقدار قابل قبول (حداکثر 06/0) در استاندارد ایران است (2).

با اینکه در نگهداری این نمونه­ها از هیچگونه آفت­کش (متیل برماید) استفاده نشده است ولیکن به دلیل استفاده از گازهای مناسب جهت جایگزینی با اکسیژن و فیلم­های مناسب جهت بسته­بندی، مقدار پسته­های آفت زده بسیار کم بوده است (7).

علت ماندگاری پسته شور برشته را می­توان در چند عامل دانست. اول اینکه نمک مورد استفاده در شور کردن پسته عامل بازدارنده­ای جهت رشد انواع آفات می­باشد (11و 9و 3). ثانیاً میزان رطوبت پایین پسته شور برشته که درصد آب تک لایه است و این محدوده سبب عدم رشد کپک­ها و آفات می­گردد. ثالثاً کیفیت مناسب فیلم­ها و گازهای مورد استفاده در بازدارندگی از رشد کپک­ها و آفات می­توان اشاره کرد.

3- اثر جنس بسته، نوع گاز، دما و زمان نگهداری روی خواص مکانیکی بافت پسته شور برشته (سختی)

آنالیز داده­های بدست آمده در مورد بافت (سختی) پسته شور برشته نشان می­دهد که بافت فقط تحت تأثیر فاکتور زمان معنی­دار بوده است (05/0 P< ).

  نتایج حاصله نشان دهنده کاهش سختی در طی زمان نگهداری می­باشد.

با توجه به نمودار نوسانات در طی زمانهای مختلف مشاهده می­شود. پس از گذشت 3 ماه و 12 ماه بترتیب بیشترین و کمترین میزان بافت را شاهد هستیم.

منابع:

1- راعی، م. وس. ع. مرتضوی. 1383. اثر شرایط اتمسفر اصلاح شده برای نگهداری پسته شور. پژوهشکده تحقیقات توسعه فناوری خراسان.

2- روشهای آزمون پسته. استاندارد ملی ایران شماره 4290.

3. Cardello, A.V,1998. Perception of food quality in food storage stability. I.A.taub and R.P. Singh. CRC press, Boca Ration, FL, pp.1-34.

4. Elltalout, A. Deberer, J. M. 1997. Effect of water activity modified atmosphere packaging  and storage temperature on spore germination of mould isolated from pruns, int. J. food Mic. 35: 41-48.

5. Farg, R.S., Badei, A.Z.M.A.; Hewedei, F.M.; EL-Baroty, G.S.A.1999. Antioxidation activity of. Some spice essential oil on linoleic acid oxidation inaqueous medi. J.A.M. oil chem. Soc, 66:800-804.

6. Goode, J. E and Soutar, A. M. 1995. Rancidity in packaging nuts. Y of plastic film and sheeting, 11, 235-247.

7. Handorn, H,Kerne, T., Kleinert, J.,Messerli, M.and Zuercher,K.1995. Behavior of oil seed under various condition. Zucker-und-suesswaren wirtschaft. 33(101), 317-318.

8. Kader, A.A, Heintz, C.M, Labavitch, J.M. and Raee, H.L. 1982. Studies related to the description. And evaluation of pistachio nuts. Quality J. Amer. Soc. Hort. Sci. 107(5), 812-816.

9. Kilcast, D. and subramaniam, p. 2000. Introduction in the stability and shelf-life of food D.Kilcast and P. Subramaniam, CRC. Press, Bo Ca Ration, FL, pp.1-19.

10. Kuckoner and Yurt, 2001 Kuckkoner, E., & Yurt, B. (2001). Chemical Composition and fatty acids contents of. Pistachio-nuts produced in Turkey. Gap II Agricultural Congress Book, Sanliurfa.

11. Labuza,R.P. and Schmid M.K.1985. Accelerated shelf-life testing of food. Food tech, 39(9), 57.

12. Maskan, M. and Karatas, S.1997. Sorption charactristing of whole pistachio nuts drying technology, 15, 119-139.

13. Northolt, M.D and bullerman, L.B,1982. Prevention of mould growth and toxin production through control of environmental conditions. J.Food. prot 45:516-526.

14. Piringer, O. G and Brandsch, J. 2000. characteristics plastics materials, in plastic packaging material for food. Piringer. O.G and Baner. A.L.

15. Robertson, G.L. 1993. Food packaging principles and practice. Marcel Dekker, Inc. USA.

16. Rudolph and Odell. 1992. C.J. Rudolph and G.V. Odell, chemical changes in pecan oils during pistachio oxidation, Journal of food quality 15 (1992), pp. 279-293.

17. Yaman.A.2004. Determination of shelf-life of pistachio nut kernel at different packaging material and warehouse condition. Pistachio institute Caziartep, Turkey.