کاربرد بسته بندی با اتمسفر اصلاح شده فعال در حفظ کیفیت مارچوبه و زردچوبه

مقدمه

حفظ تازگی و افزایش مدت زمان ماندگاری محصولات کشاورزی تازه از دغدغه‌های اصلی تولید کنندگان و مصرف‌کنندگان است. 

مارچوبه سبز (Asparagus officinalis) یکی از سبزیجات با ارزش غذایی بالاست که به دلیل بافت حساس و ترکیبات فعال زیستی، پس از برداشت بسیار زود فاسد می‌شود. 

از طرف دیگر، زردچوبه (Curcuma longa) نیز به عنوان یک ریشه ادویه ‌ای با خواص دارویی شناخته شده، در بازار به شکل تازه و خشک شده عرضه می ‌شود و حفظ کیفیت آن اهمیت فراوانی دارد.

یکی از فناوری‌های نوین و موثر برای حفظ این محصولات، بسته ‌بندی با اتمسفر اصلاح شده (MAP) است. 

در این سیستم بسته ‌بندی، با تغییر و کنترل ترکیب گازهای داخل بسته، فرآیندهای زیستی و شیمیایی که منجر به فساد و کاهش کیفیت می‌شوند، به تاخیر می‌افتند.

 نوع فعال این بسته ‌بندی (Active MAP) که در آن واکنش‌های شیمیایی برای تنظیم سریع و پایدار ترکیب گازها انجام می‌شود، اثربخشی بالاتری در حفظ کیفیت محصولات دارد.

اصول بسته ‌بندی با اتمسفر اصلاح‌ شده فعال و سازوکار آن

فرایند فعال اصلاح اتمسفر (Modified Atmosphere Packaging)

در بسته ‌بندی فعال اتمسفر اصلاح شده علاوه بر استفاده از فیلم‌ های بسته ‌بندی با نفوذپذیری کنترل شده، مواد شیمیایی خاصی به داخل بسته اضافه می ‌شوند که واکنش‌ با اکسیژن و تولید دی‌اکسید کربن را تسریع می‌ کنند.

 این مواد معمولاً شامل ترکیبات اکسید کننده و احیا کننده مانند اسکوربات سدیم، سولفات آهن مقاوم، کربنات سدیم و کلرید کلسیم هستند.

 چنین مکانیسمی به سرعت سطح اکسیژن داخل بسته را کاهش داده و میزان مناسب دی ‌اکسید کربن را ایجاد می‌کند.

اهمیت کنترل دقیق ترکیب گازها

محصولات تازه مانند مارچوبه بخاطر تنفس فعال و حساسیت به غلظت‌های بالای دی‌اکسیدکربن یا کمبود اکسیژن، نیازمند شرایط ویژه ‌ای هستند.

 تنظیم مناسب ترکیبات گازی باعث می ‌شود تنفس محصول به میزان قابل قبول کاهش یابد، اکسیداسیون و وقوع فرایندهای غیر مطلوب مانند لک شدن و سخت شدن تا حد ممکن کاهش یابد و رشد میکروارگانیزم‌ها مهار شود.

کاربرد بسته‌ بندی فعال اصلاح اتمسفر در حفظ کیفیت مارچوبه سبز

ارزش تغذیه ‌ای و مشکلات نگهداری مارچوبه

مارچوبه سبز از سبزیجات با کالری پایین، فیبر بالا و غنی از مواد مغذی مانند ویتامین C، فلاونوئیدها و ترکیبات آنتی‌اکسیدان است که فواید سلامتی متعددی دارند. 

با این حال، پس از برداشت سطح اکسیژن محیط تاثیر مستقیم بر تنفس و سوخت و ساز گیاه داشته و سبب سریع ‌تر شدن روند فساد و کاهش کیفیت می ‌شود.

تأثیر اصلاح اتمسفر فعال بر جونده‌گی و فساد مارچوبه

تحقیقات نشان می‌دهد که استفاده از بسته ‌بندی فعال MAP باعث:

• کاهش محتوای اکسیژن: با کاهش سریع اکسیژن، تنفس محصول کاهش یافته و فرآیند پیری کند می ‌شود.
• افزایش دی‌اکسید کربن کنترل‌ شده: به جلوگیری از رشد میکروارگانیسم‌ها کمک کرده و فساد ناشی از آن‌ها را به تأخیر می ‌اندازد.
• حفظ فیبر و بافت: جلوگیری از افزایش فیبرهای سخت و و سخت شدن بافت که باعث تلخ شدن و کاهش کیفیت حسی محصول می‌ شود.
• حفظ ویتامین C: کاهش تجزیه ویتامین C که یکی از حساس‌ ترین شاخص‌های غذایی است.
• حفظ رنگ سبز و کیفیت ظاهری: جلوگیری از سوختگی و رنگ پریدگی برگچه‌های مارچوبه.

این مزایا در مقایسه با بسته‌ بندی غیرفعال و یا نگهداری بدون بسته‌ بندی، منجر به افزایش قابل توجه مدت زمان ماندگاری و رضایت مندی مصرف ‌کننده می ‌شود.

نقش مَپ فعال در حفظ کیفیت و ماندگاری زردچوبه تازه

زردچوبه تازه به دلیل داشتن ترکیبات زیستی فعال مانند کورکومین، حساس به اکسیداسیون و فساد میکروبی است.

 حفظ تازگی این محصول برای صنایع دارویی و غذایی اهمیت بالایی دارد.

بسته‌ بندی فعال اتمسفر اصلاح شده یا مَپ می‌تواند:

• اکسیژن داخل بسته را کاهش دهد و در نتیجه از اکسیداسیون ترکیبات فعال زردچوبه جلوگیری کند.
• رطوبت و دمای بهینه را حفظ کند و مانع رشد میکروب‌ها شود.
• کیفیت ظاهری و بافت را حفظ نماید و از خشک شدن یا پوسیدگی جلوگیری کند.
• مانع از تغییرات ناخواسته در عطر و طعم شود.

اگرچه تحقیقات کمتری روی زردچوبه در زمینه MAP انجام شده، اصول حاکم بر حفظ کیفیت در محصولات مشابه نشان می‌دهد کاربرد بسته ‌بندی فعال MAP می‌تواند گزینه مناسبی برای افزایش ماندگاری و با حفظ ارزش غذایی باشد.

مقایسه بسته بندی فعال مَپ و غیرفعال در محصولات تازه

تفاوت اصلی بسته ‌بندی فعال اتمسفر اصلاح شده(مَپ) با نوع غیرفعال، سرعت و دقت ایجاد شرایط اتمسفری مطلوب است. 

در نوع غیرفعال، فضای داخل بسته ‌بندی با تنفس طبیعی محصول و نفوذ گازها به آرامی به تعادل می‌ رسد که ممکن است برای محصولات با حساسیت بالا زمان زیادی ببرد و کیفیت محصول در این مدت کاهش یابد.

در حالی که بسته ‌بندی فعال MAP با واکنش‌های شیمیایی سریع و دقیق، شرایط پایدار مطلوب را در مدت کوتاه تأمین می‌کند.

 این ویژگی به خصوص برای محصولاتی مانند مارچوبه که روند فساد سریعی دارند، بسیار مهم است.

چشم‌ اندازها و چالش‌ ها

با وجود موفقیت‌های بسته ‌بندی فعال MAP، نیاز به تحقیقات بیشتر جهت بهبود فرمولاسیون مواد فعال، بررسی تأثیر شرایط محیطی مثل رطوبت بر عملکرد فیلم‌های بسته ‌بندی، و ارزیابی ترکیبات بهینه گازی برای انواع محصولات وجود دارد.

همچنین ترکیب MAP فعال با روش‌های دیگر مانند پوشش‌ های ضد اکسیدان، استفاده از مه‌ آب الکترواستاتیک، یا درمان‌ های سرد و ضد میکروبی می ‌تواند اثربخشی این فناوری را افزایش دهد.

نتیجه‌گیری

بسته‌ بندی با اتمسفر اصلاح ‌شده فعال، راهکاری نوین و کارآمد برای حفظ کیفیت، کاهش ضایعات و افزایش مدت زمان ماندگاری مارچوبه سبز و همچنین محصولات حساس دیگر مانند زردچوبه است.

 با تنظیم سریع و پایدار ترکیبات گازی داخل بسته ‌بندی، این روش سبب کاهش تنفس محصول، جلوگیری از فساد میکروبی و اکسیداتیو، و حفظ ویژگی ‌های تغذیه ‌ای و حسی می ‌شود.

استفاده گسترده از این فناوری می ‌تواند به کاهش محسوس ضایعات غذایی در زنجیره تولید و مصرف منجر شده و ارزش اقتصادی محصولات کشاورزی را افزایش دهد.

مقایسه تغییرات اتمسفر داخلی بسته بندی

مطالعات انجام ‌شده نشان داده‌اند که در بسته ‌بندی‌های معمولی یا باز که تبادل گاز آزاد است، اکسیژن داخل بسته به تدریج کاهش یافته و دی‌ اکسیدکربن نیز به طور طبیعی توسط محصول تنفس شده تولید می‌ شود، اما این تغییرات بسیار نامتعادل و سریع است و باعث افزایش سرعت فساد و کاهش کیفیت می‌ شود.

در مقابل، بسته‌ بندی با اتمسفر اصلاح‌شده فعال (Active MAP) با استفاده از مواد شیمیایی واکنش‌ دهنده، به سرعت و با دقت ترکیب گاز داخلی بسته را به سطح بهینه مانند حدود 6.5% اکسیژن و 15% دی‌اکسیدکربن می ‌رساند.

 این شرایط اتمسفری، تعادل پایدارتری ایجاد کرده و مدت زمان حفظ کیفیت محصول را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد.

مشاهدات طی 20 روز نگهداری مارچوبه در دمای 5 درجه سانتی‌گراد نشان داد که:

• در بسته ‌بندی فعال MAP، غلظت اکسیژن به سرعت کاهش یافته و سپس در سطح ثابت کم باقی می ‌ماند، در حالی که بسته‌ بندی غیرفعال یا باز، کاهش اکسیژن نامنظم و سریع است.
• غلظت دی ‌اکسیدکربن در بسته ‌بندی فعال به طور کنترل شده افزایش یافته و مانع رشد میکروارگانیسم ‌ها می‌شود، اما در بسته ‌بندی معمولی تعادل کمتری دارد.

این وضعیت باعث بهبود شرایط ذخیره‌ سازی و کاهش فساد می ‌گردد.

قبل از پرداختن به مارچوبه و کیفیت مارچوبه می‌توانید پادکست زیر را گوش کنید.

حفظ ویژگی های کیفی مارچوبه

بسته‌ بندی فعال اتمسفر اصلاح شده اثرات مثبتی بر حفظ ویژگی‌های کیفی مارچوبه نشان داد که در مقایسه با بسته‌ بندی معمولی قابل توجه است:

• حفظ سختی و بافت: در بسته ‌بندی فعال، افزایش سختی ناشی از فرآیندهای پیری و تولید فیبر کمتر بوده و بافت محصول برای مدت طولانی ‌تر ترد و قابل قبول باقی مانده است، در حالی که در بسته ‌بندی باز، سختی به مرور زمان به طور چشمگیری افزایش می ‌یابد.
• تثبیت ویتامین C: فعالیت آنزیم‌ های تخریب ‌کننده و اکسیداسیون در بسته ‌بندی فعال کند شده و میزان ویتامین C حفظ می ‌شود، اما در بسته‌ بندی معمولی، افت قابل توجهی در میزان ویتامین C مشاهده می ‌شود.
• کاهش تولید فیبر: در بسته‌ بندی فعال افزایش فیبر ناشی از عوامل آنزیمی مربوط به پیری کمتر است، که این موضوع باعث حفظ قابلیت خوردن و کیفیت ایده‌آل مارچوبه می‌ شود.
• تثبیت رنگ و کلروفیل: از تغییر رنگ سبز جلوگیری شده و کلروفیل بیشتر حفظ می‌ شود؛ این در بسته‌ بندی معمولی کمتر مشاهده می ‌شود.

به طور کلی، بسته ‌بندی فعال MAP به میزان قابل توجهی ماندگاری مارچوبه را افزایش داده و کیفیت حسی و تغذیه‌ ای محصول را حفظ می‌کند.

کاهش ضایعات و بهبود اقتصادی

با توجه به افزایش ماندگاری و حفظ کیفیت، استفاده از MAP فعال منجر به کاهش ضایعات پس از برداشت شده و می ‌تواند سود اقتصادی بیشتری برای تولید کنندگان و عرضه ‌کنندگان فراهم آورد.

 مطالعات نشان داده‌اند که محصولات بسته ‌بندی شده به روش فعال، ریسک کاهش کیفیت و فساد به حداقل رسیده و رضایت مصرف‌کننده افزایش می‌یابد.

بعد از مطالعه این مقاله می‌توانید ویدیو مرتبط به این محصولات را مطالعه کنید.