شناسایی وضعیت تازگی یا فساد در ماهی با کمک بسته‌بندی‌های مدرن

چکیده

محققین همواره به دنبال روش‌های بسته‌بندی هوشمندی بوده‌اند که پدید آمدن مواد حاصل از فساد ماهی و محصولات مشابه را در زمان مناسب تشخیص دهند. هدف از این مقاله، مرور برخی از این تحقیقات و مکانیزم عمل این بسته‌بندی‌ها است. یکی از حسگرهای رنگی هوشیار که بروز فساد در ماهی را نمایش می‌دهد، ماده برومو کرزول گرین (BCG) می‌باشد که با تغییر رنگ قابل مشاهده در بسته‌بندی از رنگ زرد به آبی، وقوع فساد را به اطلاع می‌رساند. کاربرد این حسگر با اشکالاتی همراه است، لذا روش‌های جدیدتری مانند استفاده از فیلم‌های پلی‌آنیلین (PANI) نیز به‌عنوان حسگر و نمایشگر رنگی، برای وقوع فساد میکروبی در ماهی مطرح شده است. همچنین، پژوهش‌هایی در سال‌های اخیر، در مورد کاربرد فیلم‌های بسته‌بندی خوراکی کیتوزان/ نشاسته ذرت به همراه عصاره کلم قرمز برای بسته‌بندی ماهی، صورت گرفته است. به نظر می‌رسد که این بسته‌بندی می‌تواند که هم نقش یک بسته‌بندی ضدمیکروب و زیست تخریب‌پذیر را داشته باشد و هم به‌‌عنوان بسته‌بندی هوشیار، از طریق تغییر رنگ در آشکارسازی بروز فساد در ماهی و تعیین زمان واقعی تازه ماندن محصول، عمل کند. این امید وجود دارد که استفاده بسیار گسترده در ابعاد تجاری و صنعتی از این تکنولوژی‌ها، با تحقیقات بیشتر، در آینده، میسر شود.

کلمات کلیدی: بسته‌بندی هوشیار، بروموکرزول گرین (BCG)، فیلم‌های پلی‌آنیلین (PANI)، ترکیبات ازت‌دار بازی فرار (TVB-N)

مقدمه

برای صنعت شیلات یکی از موضوعات بسیار مهم، وجود روش‌های سریعی برای ارزیابی و تعیین زمان واقعی تازه ماندن ماهی و محصولات دریایی است. به عبارت دیگر تشخیص عمر ماندگاری و زمان فساد این محصولات بسیار اهمیت دارد. استفاده از بسته‌بندی‌های هوشمند[1] راهکار مناسبی در این زمینه به نظر می‌رسند. بسته‌بندی‌های هوشمند را می‌توان به عنوان سیستم‌هایی تعریف کرد که وضعیت بسته‌بندی مواد غذایی را به نمایش درمی‌آورند و اطلاعاتی را در مورد کیفیت محصول ضمن نگهداری، حمل‌ونقل و توزیع در اختیار قرار می‌دهند، به عبارت دیگر بسته‌بندی‌های هوشمند وضعیت محصول را حس کرده و به اطلاع مصرف‌کننده می‌رسانند (Yam et al., 2005).

ایده‌ای که بیش از همه در این مورد مطرح بوده، آن است که یک شناساگر رنگی [2] ساده برای تشخیص تازگی محصول به صورت نقاط حسگر درون بسته[3] وجود داشته باشد که فساد ماهی را در زمان وقوع نشان دهد. آمین‌های فرار[4]، مانند تری‌متیل آمین[5](TMA)، آمونیاک[6] و دی‌متیل آمین[7](DMA) که به صورت کمی به‌عنوان کل ازت بازی فرار[8](TVB-N) بیان می‌شوند، ترکیبات شاخصی هستند که مسوول رایحه ماهی و مزه و بویی می‌باشند که پس از مرحله اولیه تازگی در ماهی با آن مواجه می‌شویم (Pacquit et al., 2007). بلافاصله پس از صید و بیرون کشیدن ماهی از دریا، این مواد، حد ثابتی دارند، با گذشت زمان و براساس گونه‌های ماهی، عادات تغذیه‌ای ماهی، دما و شرایط کلی نگهداری (نسبت گازها در اتمسفر انبار، فعالیت آبی ، آلودگی میکروبی و غیره) میزان کل ازت بازی فرار (TVB-N) به‌عنوان نتیجه‌ای از فعالیت‌ها و متابولیسم باکتری‌ها، افزایش می‌یابد. ماهی و محصولات دریایی تازه، محل فعالیت فلور میکروبی کاملا نامتجانس هستند. اغلب ضمن نگهداری، یک گروه باکتریایی خاص که تحت عنوان ارگانیسم‌های فاسد‌کننده ویژه[9](SSO) خوانده می‌شوند، سریع‌تر از سایر میکروارگانیسم‌ها رشد کرده و بسیاری از تغییرات بیوشیمیایی را در محصول سبب می‌شوند. در مورد محصولات دریایی، ماهی تازه، نگهداری شده در شرایط سرد (4-0 درجه سانتی‌گراد) و شرایط هوازی، در معرض فعالیت Shiwanellaputrefaciens, Pseudomonas spp. به‌عنوان نمونه‌هایی از ارگانیسم‌های فاسد‌کننده ویژه(SSO) می‌باشند (Huss et al., 1997). استفاده از حسگر pH[10] به همراه ثبت‌کننده مداوم دما، ممکن است که به پی بردن به شرایط نادرست نگهداری ماهی کمک کند (Crowley, 2005).

در برخی پژوهش‌ها، نوعی حسگر شیمیایی ساده برای تعیین زمان واقعی تازگی ماهی[11] مطرح گردید. وقتی که درون یک بسته‌بندی دربندی شده، محصول ماهی فاسد می‌شود، با گذشت زمان، افزایش pH در سر فضای بسته‌بندی رخ می‌دهد که می‌توان آن را توسط یک حسگر مناسب نشان‌دهنده pH، تشخیص داد. عمده‌ترین خصوصیت شناساگر pH، آن است که با قرار گرفتن در محیط دارای pH اسیدی یا بازی، تغییر رنگ می‌دهد و فرمول آن از اهمیت زیادی برخوردار است. پاسخ حسگر به‌صورت مستقل با سیستم ساده و ارزان رنگ‌سنج بازتابی[12] به نمایش درمی‌آید، عملکرد این سیستم نیز می‌تواند با استفاده از ال-یی-دی (LEDs)و فوتو دیود (Photodiode) بهبود یابد (Pacquit et al., 2007).

یکی دیگر از روش‌های تشخیص سریع تازگی ماهی، فلورسنس طبیعی[13] ماهیچه ماهی است (Dufour et al., 2003)که چون نیاز به تماس فیزیکی بین بافت بدن ماهی و حسگر دارد، لذا کاربرد آن در یک بسته‌بندی با مشکل روبروست. در این مقاله مروری، با استفاده از تحقیقات اخیر در برخی کشورها، مواردی از سیستم‌ها و روش‌های نوین بسته‌بندی بیان می‌شوند که قابلیت تشخیص سریع بروز فساد در محصولات دریایی را دارند.

استفاده از حسگرهای بر پایه بروموکرزول گرین[14]

پژوهشگران گزارش کرده‌اند که می‌توان از حسگرهای جامد بر پایه بروموکزول گرین(72/4= ) برای مشخص نمودن میزان کل ازت بازی فرار(TVB-N) در سرفضای بسته محتوی ماهی که شاخص فساد ماهی است، استفاده کرد (Pacquit et al., 2006).

پس از مرگ (صید) ماهی تعداد میکروارگانیسم‌های موجود در سطح پوست و سطح دستگاه تنفس ماهی را به‌عنوان ارگانیسم‌های فساد ویژه (SSO) می‌خوانند که تدریجا در بافت‌های مختلف افزایش و گسترش پیدا می‌کنند (Hamada et al., 2005). این میکروارگانیسم ها بدون در نظر گرفتن منشأ ماهی، اغلب از گونه Pseudomonas ssp. هستند که در پیش‌بینی عمر ماندگاری انواع ماهی تازه که در شرایط هوازی نگهداری می‌شوند، مورد توجه قرار می‌گیرند (Pacquit et al., 2006).

همان‌طور که بیان شد، ترکیبات فرار[15] حاصل از فساد ماهی توسط میکروارگانیسم‌های مذکور، ترکیباتی مانند تری‌متیل آمین (Trimethylamine or TMA, (CH₃)₃N) و دی‌متیل آمین (dimethylamine or DMA, (CH₃)₂NH) و آمونیاک (NH₃) می‌باشند که در مجموع به‌عنوان کل ازت بازی فرار(TVB-N) شناخته می‌شوند. بنابراین میزان TVB-N به‌عنوان یک شناساگر بالقوه برای فساد ماهی در نظر گرفته می‌شود. گرچه روش اندازه‌گیری شیمیایی TVB-N به‌صورت استاندارد وجود دارد، اما این اندازه‌گیری وقت‌گیر است. در سال‌های اخیر از سیستم‌های کروماتوگرافی گازی (GC) در این مورد استفاده می‌شود (Pacquit et al., 2006).استفاده از مواد حسگر بیولوژیک[16] برای اندازه‌گیری تری‌متیل آمین (TMA) به‌عنوان شاخصی از تازگی ماهی مطرح بوده است، در این مورد آنزیم مونواکسیژناز[17] بکار برده شده است (Mitsubayshi et al., 2004). همچنین استفاده از حسگرهایی که به صورت آرایه‌ای از اکسید فلزی نیمه‌رسانا[18](SMO) هستند نیز برای نشان دادن تازگی برخی انواع ماهی بیان شده است(Hammod et al., 2002). از طرف دیگر استفاده از فلورسنس طبیعی ماهیچه ماهی[19] به‌عنوان روشی سریع و غیرمخرب برای نشان دادن تازگی برخی از انواع ماهی مورد بررسی قرار گرفته است(Dufour et al., 2003) . برخی از این روش‌ها و وسایل به تماس فیزیکی[20] بین بافت ماهی و حسگر نیاز دارد و یا نیاز به اتصال فیزیکی با سایر وسایل نمایشگر دارد و این مساله کاربرد آنها را برای یک بسته‌بندی مجزا و مستقل با مشکل مواجه می‌سازد.

در روش‌هایی که از بروموکرزول گرین استفاده می‌شود، سعی بر آن است که بین این رنگیزه حساس به تغییرات pH و آلودگی ماهی به میکروارگانیسم‌هایPseudomonas spp. رابطه‌ای برقرار شود (Pacquit et al., 2006; Dufour et al., 2003).

در سال‌های اخیر محققین به‌دنبال آن بوده‌اند که ثبات و حساسیت حسگر بروموکروزول گرین را به تغییراتpH بیشتر کنند، به‌طوری‌که با اندکی افزایش pH، سریعا واکنش داده و تغییر رنگ قابل مشاهده‌ای در آن بروز کند. بر این اساس وقتی که در اثر بروز فساد ماهی، آمین‌های فرار قلیایی تدریجا در سر فضای بسته‌بندی جمع می‌شوند، موجب افزایش pH و در نتیجه بروز تغییر رنگ در بروموکرزول گرین از رنگ زرد به آبی می‌شوند، که به آسانی با چشم غیرمسلح قابل تشخیص است (Pacquit et al., 2006).

نحوه ساختن و تنظیم (کالیبراسیون) حسگر

برای ساختن حسگر، ابتدا فرمولاسیون محلول آن مطرح می‌باشد. به‌عنوان نمونه، یک محلول حسگر حاوی یک ماده چسباننده[21] مانند سلولز استات (%63 وزنی/ وزنی) و یک ماده رنگی حساس به pH، مانند بروموکرزول گرین (%2 وزنی/ وزنی) و یک نمک آمونیوم مانند اوکتادسیل تری متیل آمونیوم برومید[22] (%4 وزنی/ وزنی) و یک ماده نرم‌کننده یا پلاستیسایزر [23]مانند DBS یا NPOE (%31 وزنی/ وزنی) می‌باشد. مخلوط مواد مذکور به مدت 60-45 دقیقه با استفاده از امواج فراصوت هم زده می‌شود تا کاملاً حل شوند. در مرحله بعد، دیسک‌های کاملا شفاف از جنس پلی‌اتیلن ترفتالات[24](PET)با سانتریفوژ کردن تحت ازت ثابت با سرعت‌های 1000، 2000 و 3000 rpm به مدت تقریبی 10 دقیقه، به‌وسیله محلول حسگر، پوشش داده می‌شوند. سپس دیسک‌های پوشش داده شده، در ظرفی در باز و در دمای اتاق در محیطی تاریک حداقل به مدت دو روز گذاشته می‌شود تا خشک شدن آنها کامل شود. دیسک‌های حسگر توسط یک دستگاه سوراخ‌کن[25] کاغذ به صورت دایره‌هایی به قطر 6 میلی‌متر برده می‌شوند، به‌طوری‌که لایه پوشش داده شده بر روی آنها صدمه نبیند. سرعت‌های چرخش سانتریفیوژ بکار برده شده در ضمن پوشش دادن، می‌تواند بر ضخامت محلول حسگر بر روی دیسک‌های حسگر تاثیر بگذارد، لذا می‌توان یکی از سرعت‌ها را که ضخامت مناسب‌تر را ایجاد می‌کند، انتخاب کرد(Pacquit et al., 2006).

حسگرهای تهیه‌شده، در بین غشایی عبورپذیر به گازها از جنس پلی‌تترافلورواتیلن [26](PTFE) قرار گرفته و یک چسب شفاف حفاظت‌کننده نیز بر روی آن زده می‌شود. غشای پوششی مذکور، حسگر را در برابر بخار آبی که درون بسته تقطیر می‌شود، حفاظت می‌کند، اما چون این غشا، عبورپذیری به گاز دارد لذا اجازه عبور گازها و مواد فرار حاصل از فساد ماهی را می‌دهد تا مواد فرار با حسگر تماس پیدا کنند(Pacquit et al., 2006).

وقتی که یک ماده رنگی نشان‌دهنده pH در محیطی قرار می‌گیرد که به حد کافی حالت بازی (قلیایی) دارد، در آن ماده رنگی از دست دادن پروتون رخ داده و در نتیجه، تغییراتی در حداکثر طول موج طیف جذبی[27] آن (λ max) پدید می‌آید. در مورد ماده رنگی بروموکرزول گرین (BCG) این تغییر از طول موج 438 نانومتر (فرم اسیدی ماده رنگی) به 615 نانومتر (فرم بازی ماده رنگی) می‌باشد. این تغییر رنگ توسط یک رنگ‌سنج ساده و ارزان بر پایه دیودهای منتشر‌کننده نور[28](LEDs)و یک آشکارساز نور[29] به نمایش در می‌آید. در شکل 1 طیف جذبی مربوط به ماده رنگی بروموکرزول گرین (BCG) و طیف نشری LED زرد به‌عنوان پردازشگر بصری[30] نشان داده شده است (Pacquit et al., 2006).

شکل 1- طیف جذبی بروموکروزول گرین (BCG)به صورت (…….) و طیف جذبی انتشار LED زرد به صورت (-) نشان داده شده است. مشاهده می‌شود که طیف مربوط به نشر LED زرد، بسیار نزدیک به حداکثر طول موج جذب بروموکروزول گرین در فرم بازی (λ max) می‌باشد. بنابراین برای نشان دادن رنگ بروموکرزول گرین بسیار مناسب است.

برای تنظیم (کالیبراسیون) حسگر، از غلظت‌های مختلف گاز آمونیاک که با مخلوط کردن ازت و 100 ppm آمونیاک سینتتیک[31] به‌دست می‌آید، می‌توان استفاده کرد. یک سلول کنترل‌کننده جریان جرم[32] نیز برای این منظور بکار می‌رود. محققین حسگر را در روزنه‌ای جاسازی می‌کنند که مربوط به پردازشگر نوری است و در زمان لازم، حسگر به تغییرات غلظت آمونیاک، پاسخ می‌دهد. در صورت لزوم می‌توان با اتصال پردازشگر نوری به یک کامپیوتر، نسبت به ثبت تغییرات اقدام کرد که در شکل 2 مشاهده می‌شود (Pacquit et al., 2006).

شکل 2- نمایی از سیستم تنظیم (کالیبراسیون) حسگر به وسیله غلظت‌های مختلف گاز آمونیاک و نحوه استقرار حسگر در کنار LED.

در پژوهشی با استفاده از حسگر تشخیص فساد ماهی، وضعیت نوعی ماهی (ماهی کد[33]) در طول نگهداری در دمای محیط بررسی شد. نتایج نشان داد که حسگر مذکور به خوبی نسبت به افزایش ترکیبات ازت‌دار بازی فرار (TVB-N) حاصل از بروز فساد در ماهی حساس بوده و در برابر آن پاسخ می‌دهد و با افزایش مواد مذکور در طول زمان، حسگر بروموکرزول گرین از رنگ زرد تدریجا به سمت رنگ آبی تغییر می‌کند (Pacquit et al., 2006) (شکل 3).

شکل 3- تغییرات غلظت ترکیبات ازت‌دار بازی فرار (TVB-N)حاصل از بروز فساد در ماهی کد در دمای اتاق و پاسخ حسگر بروموکرزول گرین به این تغییرات با تبدیل تدریجی رنگ زرد به آبی.

شکل 4 نحوه قرار دادن نمونه ماهی را درون بسته‌ای که مجهز به حسگر فساد است، نشان می‌دهد. حسگر مذکور، تحت تاثیر ترکیبات ازت‌دار بازی فرار (TVB-N) دچار تغییر رنگ شده و بروز فساد را به‌صورت بصری به آگاهی می‌رساند (Byrne et al., 2002).

شکل 4- طراحی بسته‌بندی برای نشان دادن بروز فساد در ماهی.

استفاده از فیلم پلی‌آنیلین [34](PANI)

در پژوهش دیگری از روش جدیدتر رنگ‌سنجی بر پایه فیلم پلی‌آنیلین(PANI) به‌عنوان بسته‌بندی هوشمند و حسگر شیمیایی برای تشخیص و به نمایش در آوردن وقوع فساد میکروبی در ماهی استفاده شد. در این روش، مواد حاصل از تجزیه میکروبی محصول در سرفضای بسته محتوی ماهی، شناسایی شده و توسط حسگر شیمیایی به نمایش در آمدند (Kuswandi et al., 2012). در روش‌هایی که قبلا و توسط دیگر محققان (Byrne et al., 2002; Pacquit et al., 2006, 2007)مطرح شده بود و در آن از حسگر رنگی بروموکرزول گرین و تغییر رنگ آن تحت تاثیر ترکیبات آمینی بازی فرار(TVB-N)که حاصل از فساد و تجزیه میکروبی ماهی بودند، استفاده می‌شد، این اشکال وجود داشت که گاهی شویش ماده رنگی مذکور[35] در طول زمان رخ داده و موجب پاسخ نادرست حسگر و یا به غلط، مثبت نشان دادن بروز فساد در ماهی تازه می‌گردید. در چنین مواردی این نیاز وجود داشت که بروز یا عدم بروز پدیده شویش(leaching) بررسی شود تا از درستی پاسخ حسگر اطمینان حاصل شود. مشکل دیگر روش مذکور آن بود که وقتی از چنین معرف‌های رنگی pH‌، مانند بروموکرزول گرین استفاده می‌شود، اثر تغییرات pH بر آن، تحت تاثیر دمای نگهداری قرار می‌گیرد، به‌ویژه اگر شرایط نگهداری به صورت منجمد باشد. مشکلات مورد اشاره سبب شد که محققین به فکر روش‌های جایگزین باشند. یکی از این روش‌های جایگزین، استفاده از فیلم پلی‌آنیلین (PANI) می‌باشد. این ماده، پلیمری است که قابلیت هدایت و رنگ آن در اثر تغییراتpH، دچار تغییر می‌شوند. این تغییرات به دلیل بروز تغییر در درجه پروتونیشن [36] ساختار پلیمر روی می‌دهد. این خصوصیت، پلی‌آنیلین (PANI)را به‌عنوان یک حسگر بصری بدون داشتن مشکل شویش[37]، مطرح می‌سازد که برای تشخیص ترکیبات ازت‌دار بازی فرار (TVB-N) که حاصل از فساد ماهی هستند، مناسب است. فیلم پلی‌آنیلین (PANI) به تنهایی، هم به‌عنوان شبکه حفاظت‌کننده[38] از حسگر و هم به‌عنوان نمایشگر[39] عمل می‌کند و به‌دلیل سازگاری با ابزارهایی که ماهیت جامد دارند، ساخت آن نیز آسان است (Kuswandi et al., 2012; Clark and Maher, 2009). همچنین، فیلم پلی‌آنیلین (PANI) به‌عنوان نمایشگر، با استفاده از چاپگرهای پاشنده جوهر[40]در ابعاد نانویی[41] با قیمت ارزان قابل تولید است، به عبارت دیگر این حسگرها می‌توانند که جزء ساختار نوشته‌های چاپ شده روی بسته‌بندی باشند(Crowley et al., 2008).

در پژوهشی از فیلم‌های پلی‌آنیلین (PANI) به‌عنوان حسگر تازگی ماهی استفاده شد و ملاحظه گردید که قادر به تشخیص ترکیبات ازت‌دار بازی فرار (TVB-N) در درون بسته‌های دربندی شده محتوی ماهی، می‌باشند. در این پژوهش، ماهی شیر[42] درون بسته‌های دارای حسگر مذکور، بسته‌بندی شد و با افزایش pH در سرفضای بسته‌بندی به‌دلیل تجمع مواد بازی حاصل از فساد ماهی، تغییر رنگ در حسگر از رنگ سبز به آبی پدید آمده که این تغییر رنگ با چشم غیرمسلح قابل تشخیص بود. نحوه تغییر رنگ فیلم‌های پلی‌آنیلین (PANI) به‌عنوان حسگر فساد ماهی در شکل 5 ملاحظه می‌شود(Kuswandi et al., 2012) .

شکل 5 – طراحی حسگر پلی‌آنیلین (PANI) و نحوه عملکرد آن به‌عنوان بسته‌بندی هوشمند برای تشخیص تازگی و فساد ماهی.

تهیه فیلم‌های خوراکی هوشمند برای محصولات دریایی

در یکی دیگر از پژوهش‌های اخیر، استفاده از فیلم‌های خوراکی مرکب شاملکیتوزان / نشاسته ذرت به همراه عصاره کلم قرمز[43] به‌عنوان بسته‌بندی ضدمیکروب[44] (دارای تاثیر نگهدارنده ضمن انبارمانی محصول) و به‌عنوان بسته‌بندی هوشمند (تشخیص‌دهنده و آشکارکننده بروز فسادر در محصول) برای بسته‌بندی ماهی مطرح شد. بسته‌بندی مذکور قادر است که به‌صورت بصری، نمایشگر بروز فساد در ماهی باشد(Silva-Pereira et al., 2015). نکته قابل توجه آن است که مواد بکار رفته در این بسته‌بندی، از منابع تجدیدپذیر[45] به‌دست آمده، لذا بسته‌بندی از نوع زیست تخریب‌پذیر[46] و دوستدار طبیعت نیز می‌باشد. از طرف دیگر کیتوزان بکار رفته درآن، دارای اثر ضدمیکروب است. اساس این بسته‌بندی برای تشخیص فساد ماهی آن است که به‌عنوان یک نمایشگر طبیعی[47]pH عمل می‌کند و فساد ماهی را که همراه با افزایش pH است، نشان می‌دهد. در پژوهش اخیر، محققان برزیلی قطعات ماهی را به وسیله فیلم‌های نمایشگر pH شامل کیتوزان/ نشاسته حاوی عصاره کلم‌قرمز پوشانده و در دمای یخچالی (7-4 درجه سانتی‌گراد) و دمای محیط (25 درجه سانتی‌گراد) نگهداری نموده و در طول زمان نگهداری، تغییرات رنگ فیلم‌های نمایشگر را بررسی کردند. در این پژوهش مقدار نهایی غلظت عصاره کلم‌قرمز در مخلوط هیدروژل کیتوزان/ نشاسته ذرت، در حد 5 میلی لیتر در 100 میلی لیتر در نظر گرفته شد. در نمونه‌های نگهداری شده در دمای اتاق (25 درجه سانتی‌گراد) پس از 16 ساعت، تغییرات رنگ در فیلم به سمت رنگ آبی مشاهده شد که نشان‌دهنده افزایش pH در ماهی و فساد اولیه آن بود و پس از 72 ساعت، در این نمونه‌ها، تغییر رنگ کامل به سمت زرد دیده شد که مؤید فساد کامل ماهی بود. محققین مذکور بیان کردند که در نگهداری نمونه‌ها در دمای یخچال (7-4 درجه سانتی‌گراد) در مدت 72 ساعت تغییر رنگ مشاهده نشد، اما پس از این زمان، تغییر رنگ به سمت آبی روشن دیده شد و پس از 7 روز نگهداری دراین دما، رنگ به سمت زرد تمایل پیدا کرد که نشان‌دهنده فساد ماهی بود. بنابراین مشخص گردید که این فیلم‌ها قادر به نشان دادن تغییر pH ماهی در اثر فساد آن هستند (Silva – Pereira et al., 2015).

نتیجه‌گیری کلی

مرور برخی از پژوهش‌های انجام شده در مورد بسته‌بندی‌ها و سیستم‌های هوشمند برای ماهی نشان داد که این سیستم‌ها قادر به تشخیص تغییرات pH هستند که حاصل از تجمع ترکیبات ازت‌دار بازی فرار (TVB-N) در سرفضای بسته، در اثر فساد ماهی می‌باشند. لذا از آنها می‌توان برای بسته‌بندی ماهی و محصولات دریایی استفاده کرد تا در زمان واقعی تازگی یا کهنگی و فساد این محصولات را با تغییر رنگی که در آنها رخ می‌دهد به مصرف‌کننده اطلاع دهند. البته به نظر می‌رسد که برای استفاده گسترده در ابعاد تجاری و صنعتی از این سیستم‌ها و برای رفع برخی عیوب و کاستی‌ها و تکامل و قابل اطمینان شدن مناسب آنها هنوز به تحقیقات بیشتر نیاز باشد.

منابع

1- Byrne, L., Lau, K. T., Diamond, D. 2002. Monitoring of headspace total volatile basic nitrogen from selected fish species using reflectance spectroscopic measurements of pH sensitive films. Analyst, 127: 1338–1341.

2- Clark, N. B., Maher, L. J. 2009. Non-contact, radio frequency detection of ammonia with printed polyaniline. Reactive & Functional Polymers, 69: 594-600.

3-Crowley, K. 2005. A gas-phase colorimetric sensor for the detection of amine spoilage products in packaged fish. In Proceedings of proceedings of IEEE sensors 2005 conference(pp. 754–757). Orange County, Irvine, California, USA: The Printing House, Inc.

4- Dufour E., Frencia J. P., Kane E. 2003. Development of a rapid method based on front-face fluorescence spectroscopy for the monitoring of fish freshness. Food Res. Int., 36: 415-423.

5- Hamada-Sato N., Kazushige, U., Kobayashi T., Imada C., Watanabe E. 2005. Quality assurance of raw fish based on HACCP concept. Food Control, 16: 301.

6- Hammond J., Marquis B., Micheals R., Oickle B., Segee B., Vetelino J., Bushway A., Camire M. E., Davis-Dentici K. 2002. A semiconducting metal-oxide array for monitoring fish freshness. Sens. Actuators B: Chem., 84: 113-122.

7- Huss, H. H., Dalgaard, P., Gram, L. 1997. Microbiology of fish and fish products. In J. B. Luten, T. Borresen, & J. Oehlenschlager (Eds.). Proceedings of seafood from producer to consumer, integrated approach to quality: 25th WEFTA international seafood conference (Vol. 38, pp. 413–430). Amsterdam,The Netherlands: Elsevier Science B.V.

8- Kuswandi B., Jayus, Restyana A., Abdullah A., HengL. Y., Ahmad M. 2012. A novel colorimetric food package label for fish spoilage based on polyaniline film. Food Control, 25: 184-189.

9- Mitsubayashi K., Kubotera Y., Yano K., Hashimoto Y., Kon T., Nakakura S., Nishi Y., Endod H. 2004. Trimethylamine biosensor with flavin-containing monooxygenase type 3 (FMO3) for fish-freshness analysis. Sens. Actuators B: Chem., 103: 463-467.

10- Mohd, P., Khan, A., Farooqui, M. 2011. Analytical applications of plant extract as natural pH indicator: a review. Journal of Advanced Scientific Research, 2: 20-27.

11-Pacquit A., Frisby J., Diamond D., Lau K. T., Farrell A., Quilty B., Diamond D. 2007. Development of a smart packaging for the monitoring of fish spoilage. Food Chemistry, 102: 466–470.

12- Pacquit A., Lau K. T., McLaughlin H., Frisby J. 2006. Development of volatile amine sensor for the monitoring of fish spoilage. Talanta, 69: 515-520.

13- Silva-Pereira M. C., TeixeiraJ. A., Pereira-JúniorV. A., Stefani R. 2015.Chitosan/corn starch blend films with extract from Brassica oleraceae(red cabbage) as a visual indicator of fish deterioration. LWT – Food Science and Technology, 61: 258-262.

14-Yam, K. L., Takhistov, P. T., Miltz, J. 2005. Intelligent packaging: concepts and applications. Journal of Food Science, 70: 1-10.

پی نوشت:

[1].Smart packaging or intelligent packaging

[2]. Color indicator

[3]. In-package sensor spots

[4]. Volatiles amines

[5]. Trimethylamine

[6]. Ammonia

[7]. Dimethylamine

[8]. Total volatile basic nitrogen

[9]. Sepecificspolageoranisms

[10]. pH Sensor