رنگدانه پوست بادمجان، حسگر طبیعی فساد گوشت!

به گزارش ایسنا، در سال‌های اخیر، یکی از دغدغه‌های بزرگ در حوزه ایمنی مواد غذایی، آلودگی ناشی از فساد آن‌ها بوده است. بسیاری از مردم، تا وقتی که بسته‌بندی مواد غذایی را باز نکنند، نمی‌توانند متوجه وضعیت آن شوند. رنگ، بو یا بافت گوشت، معمولاً تنها زمانی قابل تشخیص است که محصول از حالت بسته خارج شده باشد.

همین موضوع باعث شده که پژوهشگران در کشورهای مختلف به دنبال راه‌هایی باشند تا بتوانند وضعیت غذا را حتی زمانی که هنوز بسته‌بندی آن باز نشده، ارزیابی کنند. این موضوع نه‌تنها از هدررفت غذا جلوگیری می‌کند، بلکه ایمنی مصرف‌کننده را هم افزایش می‌دهد.

از سوی دیگر، مصرف گسترده پلاستیک در صنعت بسته‌بندی مواد غذایی، به یک مشکل زیست‌محیطی تبدیل شده است. آمارها نشان می‌دهند که میلیون‌ها تن پلاستیک فقط برای بسته‌بندی غذا در سراسر جهان مصرف می‌شود. به همین دلیل، استفاده از مواد طبیعی و قابل تجزیه، به‌خصوص موادی که از ضایعات کشاورزی به‌دست می‌آیند، اهمیت پیدا کرده است.

 این مواد نه‌تنها سازگار با محیط‌ زیست هستند، بلکه با کمک فناوری‌های جدید مانند نانو، می‌توانند کاربردهای هوشمند هم پیدا کنند؛ مثلاً در بسته‌بندی‌های غذا که بتوانند وضعیت سلامت محصول را نشان دهند.

در همین راستا، علی قاسمی چهاردهی، محقق صنایع سلولزی در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، به همراه دو پژوهشگر دیگر از همین دانشگاه و با همکاری دانشگاه شهید بهشتی، مطالعه‌ای را انجام داده‌اند.

این پژوهش با هدف ساخت ابزاری ساده و طبیعی برای تشخیص فساد گوشت در بسته‌بندی انجام شد. محققان در این پژوهش از ترکیب نانوسلولز (ماده‌ای گرفته‌شده از گیاهان) و رنگدانه‌ای طبیعی در پوست بادمجان استفاده کردند تا فیلمی بسازند که با تغییر رنگ، به مصرف‌کننده درباره فساد گوشت هشدار می‌دهد.

در مرحله اول، آن‌ها پوست بادمجان را به‌عنوان ماده خام انتخاب کردند و آن را تحت دو روش مختلف عصاره‌گیری قرار دادند: یکی با استفاده از اسید فرمیک و یکی بدون آن. پس از بررسی میزان رنگدانه استخراج‌شده (آنتوسیانین)، روش اول بهتر عمل کرد.

این رنگدانه که نسبت به اسیدی یا قلیایی بودن محیط حساس است، در غشایی از نانوسلولز تثبیت شد. این غشا به‌صورت یک فیلم نازک تولید شد و در داخل بسته‌بندی گوشت قرار گرفت. سپس بسته‌ها در دو حالت نگهداری شدند: برخی در یخچال و برخی در دمای محیط، تا بررسی شود که آیا فیلم تغییر رنگ می‌دهد یا نه.

نتایج نشان دادند که فیلم نانوسلولزی ساخته‌شده، در اثر فساد گوشت به‌وضوح تغییر رنگ داد. این تغییر رنگ از قرمز به زرد مایل به سبز بود، که با چشم غیرمسلح هم کاملاً قابل تشخیص بود. همچنین مشخص شد که استفاده از اسید فرمیک در فرآیند استخراج رنگدانه، باعث افزایش مقدار آن می‌شود، که به حساس‌تر شدن فیلم کمک می‌کند.

در بررسی‌های دقیق‌تر، پژوهشگران دریافتند که ساختار فیلم پس از ترکیب با رنگدانه و پلیمرهای خاص، به‌لحاظ ساختاری پایدارتر شده و خواص فیزیکی مناسبی پیدا کرده است. آزمون‌هایی که روی این فیلم‌ها انجام شد، نشان دادند که درجه شفافیت، استحکام و میزان واکنش‌پذیری آن‌ها در برابر تغییر pH بهبود یافته و در تماس با گوشت فاسد، فیلم‌ها تغییر رنگ بسیار قابل توجهی داشتند.

در این خصوص، یکی از نکات قابل توجه آن بود که تغییر رنگ فیلم‌ها به‌قدری واضح بود که حتی افرادی که تخصصی در این زمینه ندارند، می‌توانستند به راحتی با نگاه کردن به آن، وضعیت گوشت را تشخیص دهند. همچنین بررسی‌های نوری و شیمیایی فیلم‌ها نشان داد که پیوندهای جدیدی بین اجزای مختلف آن‌ها شکل گرفته که به پایداری بیشتر کمک می‌کند.

تحقیق فوق از این نظر اهمیت دارد که هم از یک ماده طبیعی و قابل تجزیه استفاده شده و هم کاربردی بسیار ملموس و روزمره دارد. ضمن اینکه از پوست بادمجان، که معمولاً به عنوان زباله دور ریخته می‌شود، به شکلی نوآورانه استفاده شده است. این فیلم می‌تواند در بسته‌بندی انواع گوشت مانند مرغ، گوشت قرمز و ماهی به‌کار رود و به مصرف‌کننده نشان دهد که آیا محصول هنوز قابل مصرف است یا نه.

نتایج این پژوهش علمی، در فصلنامه «تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران» منتشر شده‌اند که زیر نظر موسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور فعالیت می‌کند. این نشریه به انتشار تحقیقات علمی در حوزه‌های کاربردی چوب، کاغذ و فناوری‌های نوین مرتبط با آن‌ها می‌پردازد.