Development of bacterial cellulose/alginate/gelatin film for food preservative

Abstract

ในบรรจุภัณฑ์สาหรับอาหาร คอมโพสิตฟิล์มที่บรรจุสารต้านจุลินทรีย์เป็นสิ่งที่น่าดึงดูดและน่าสนใจมาก เนื่องจากมันสามารถเพิ่มคุณภาพและป้องกันอาหารจากจุลินทรีย์ก่อโรคระหว่างการเก็บได้ การประยุกต์ใช้คอมโพสิตฟิล์มจากพอลิเมอร์ธรรมชาติที่มีสมบัติต้านจุลินทรีย์จึงเป็นทางเลือกหนึ่งที่มีประสิทธิภาพสาหรับยืดอายุของอาหาร รวมทั้งการมีสุขภาพที่ดีและปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้นด้วย ในการศึกษานี้แบคทีเรียเซลลูโลส (BC)-โซเดียมอัลจิเนต (A)-เจลาติน (G) หรือคอมโพสิตฟิล์ม BAG ถูกสร้างขึ้นด้วยวิธีการหล่อและอบฟิล์มที่อุณหภูมิห้อง โดยมีการเติมกลีเซอรอล กรดแทนนิกและสารสกัดเปลือกมังคุดที่ผ่านการสกัดด้วยเอทานอลเพื่อปรับปรุงสมบัติของฟิล์ม ซึ่งกลีเซอรอลทาหน้าที่เป็น พลาสติไซเซอร์และถูกเติมเพื่อปรับปรุงความสามารถในการเปลี่ยนแปลงรูปร่างและป้องกันการหดตัวของฟิล์มหลังกระบวนการทาให้แห้ง กรดแทนนิกทาหน้าที่เป็นสารเชื่อมโยงที่ได้จากธรรมชาติสาหรับการเชื่อมโยงเจลาตินและมีสมบัติต้านจุลินทรีย์อีกด้วย ส่วนสารสกัดเปลือกมังคุดถูกใช้เป็นสารต้านจุลินทรีย์ โดยฟิล์มที่ผ่านการปรับปรุงจะถูกนาไปศึกษาคุณลักษณะทางกายภาพ ทางเคมี เชิงกลและสมบัติต้านจุลินทรีย์ ในแง่ของสมบัติทางกายภาพและเชิงกลสามารถแสดงองค์ประกอบที่เหมาะสมของฟิล์ม BAG ที่อัตราส่วน เท่ากับ 60/20/20 โดยน้าหนัก อัตราส่วนที่เหมาะสมของกลีเซอรอลต่อสารละลายเจลาติน คือ 2:10 โดยน้าหนัก ซึ่งฟิล์ม BAG ที่มีการเติมกลีเซอรอล (MBAG) พบว่า มีความยืดหยุ่น การยืดตัว ณ จุดขาดและความคงตัวทางเคมีที่ดีกว่า นอกจากนี้อัตราส่วนที่เหมาะสมของกรดแทนนิกต่อสารละลายเจลาติน คือ 10 มิลลิกรัม ต่อกรัมของสารละลายเจลาติน ซึ่งพบว่า ฟิล์ม BAG ที่มีการเติมกรดแทนนิก (MBAGT) มีโครงสร้างเป็นแผ่นชิดกันมากขึ้น ส่งผลให้ประสิทธิภาพการดูดซึมน้าและอัตราการซึมผ่านออกซิเจนลดลง นอกจากนี้กรดแทนนิกยังแสดงหน้าที่เป็นพลาสติไซเซอร์ต่อฟิล์ม MBAGTM ในสภาวะฟิล์มเปียก โดยเข้าไปเพิ่มการยืดตัว ณ จุดขาด ของฟิล์มที่บวมน้าอีกครั้ง ในส่วนของฟิล์มที่มีสารสกัดเปลือกมังคุด (MBAGTM) จะได้ฟิล์มที่มีลักษณะผิวเรียบกว่าและหนากว่า เนื่องจากการเติมสารสกัดจะไปเพิ่มความหนาของฟิล์มและเพิ่มช่องว่างระหว่างชั้นของแผ่นฟิล์มด้วย นอกจากนี้ สมบัติการต้านจุลินทรีย์จะแสดงเป็นความเข้มข้นต่าสุดที่สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ (MIC) ซึ่งพบว่า สารสกัดเปลือกมังคุดและกรดแทนนิกสามารถยับยั้งแบคทีเรียก่อโรคในอาหารได้ ประกอบด้วย Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Listeria monocytogenes และ Staphylococcus aureus ยิ่งไปกว่านั้นสารสกัดจากเปลือกมังคุดเป็นสารที่มีฤทธิ์ยับยั้งเชื้อจุลินทรีย์ได้สูงกว่ากรดแทนนิก ดังนั้นผลที่ได้แสดงให้เห็นว่า ฟิล์ม MBAGTM มีศักยภาพที่ดีและสามารถนามาใช้เป็นบรรจุภัณฑ์สาหรับอาหารได้