| تعداد نشریات | 286 |
| تعداد نشریات سازمان | 84 |
| تعداد شماره‌ها | 2,944 |
| تعداد مقالات | 33,229 |
| تعداد مشاهده مقاله | 43,868,461 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 20,375,251 |
استفاده از عصاره گیاه دارویی آویشن شیرازی (Zataria Multifora) جهت ساخت کاغذ بسته‌بندی موادغذایی ضدباکتری | ||
| تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران | ||
| مقاله 6، دوره 39، شماره 1 - شماره پیاپی 86، فروردین 1403، صفحه 41-54 اصل مقاله (995.55 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijwpr.2024.360681.1738 | ||
| نویسندگان | ||
| امیرحسین قاسمی1؛ نورالدین نظرنژاد* 2؛ شقایق رضانژاد3؛ سید حسین شریفی4 | ||
| 1کارشناس ارشد، گروه صنایع چوب و فراورده‌های سلولزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران | ||
| 2دانشیار، گروه صنایع چوب و فراورده‌های سلولزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران | ||
| 3دکتری صنایع خمیر و کاغذ، گروه صنایع چوب و فراورده‌های سلولزی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران | ||
| 4استادیار، گروه صنایع چوب و فراورده‌های سلولزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: عصاره برخی از گیاهان دارویی، قابلیت ایجاد خاصیت ضدباکتریایی دارد. از طرف دیگر عصاره گیاهی جزو مواد آلی و طبیعی و دوست‌دار محیط زیست می‌باشد. در سال‌های اخیر ساخت مواد بسته‌بندی زیست‌محیطی و ایمن مورد توجه دانشمندان و صنعتگران قرار گرفته است. کاغذ یکی از گزینه‌های زیست‌تخریب‌پذیر و ارزان جهت بسته‌بندی در صنایع مختلف از جمله صنایع غذایی است. همچنین مواد اولیه تشکیل دهنده کاغذ قابلیت اصلاح و تغییر با مواد مختلف را دارند. در نتیجه، می‌توان الیاف کاغذ را با عصاره‌های گیاهی تیمار کرده و در تولید کاغذهای تجدیدپذیر و با خاصیت ضدباکتریایی استفاده کرد. مواد و روش ها: در این پژوهش، از گیاه آویشن شیرازی جهت استخراج عصاره استفاده شد. آویشن تهیه شده از مزرعه تحقیقاتی، خشک و سپس پودر شد. آویشن پودر شده با استفاده از دستگاه التراسونیک تحت تیمار قرار گرفت. در این روش از دو دامنه 40 و 60 آمپلیتوت و در سه سطح زمانی 3، 6 و 9 دقیقه برای عصاره‌گیری استفاده شد. سپس کاغذها با عصاره گیاهی تهیه شده در دو مقدار 15 و 20 درصد بر اساس وزن خشک کاغذ با روش اسپری کردن عصاره بر سطح کاغذ تیمار شدند. بررسی ویژگی ضدباکتریایی کاغذها با دو باکتری اشرشیاکلای و استافیلوکوکوس اورئوس انجام شد. جهت بررسی ساختار شیمیایی عصاره گیاهی و کاغذ از طیف زیر قرمز تبدیل فوریه (FTIR) استفاده شد. همچنین جهت بررسی ترکیبات تشکیل دهنده عصاره گیاه آویشن با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی گازی(GC-MASS) انجام شد. ویژگی‌های نوری کاغذ شامل درجه روشنی و ماتی و ویژگی مقاومتی کاغذهای تولید شده با مقاومت به کشش، پاره شدن و ترکیدن اندازه‌گیری گردید. نتایج : در نمونه‌های کاغذ تیمار شده با عصاره آویشن شیرازی استخراج شده به روش التراسونیک، بیشترین قطر هاله عدم رشد برای باکتری اشرشیاکلای در دامنه 40 و زمان 9 دقیقه و به اندازه 20 میلی‌متر بود. همچنین بیشترین قطر هاله عدم رشد برای باکتری استافیلوکوکوس اورئوس در دامنه 60 و زمان 6 دقیقه و به اندازه 14 میلی‌متر بود. با توجه به نتایج کاغذهای تولید شده نسبت به باکتری اشرشیاکلای پاسخ ضدباکتریایی بهتری نشان داده و هاله عدم رشد بزرگتری تشکیل گردید. ترکیبات شیمیایی موجود در عصاره گیاه آویشن با دستگاه کروماتوگرافی گازی شامل مواد مختلف مانند هگزان و فوران‌ها می‌باشد. مهم‌ترین ماده شیمیایی که موجب ایجاد ویژگی ضدباکتریایی در کاغذها شد، ماده ضدباکتری کارونون (Carvenone) بود که در عصاره آویشن شیرازی مشاهده شد. نتایج آزمون‌های مقاومتی نشان داد که کاغذ تیمار شده با عصاره آویشن شیرازی استخراج شده با روش التراسونیک در دامنه 40 و زمان 3 دقیقه و مقدار مصرف 20 درصد بر اساس وزن خشک کاغذ بیشترین مقاومت به کشش و ترکیدن را نسبت به نمونه‌های تیمار شده دیگر نشان دادند. همچنین بیشترین مقاومت به پاره شدن کاغذ در نمونه تیمار شده با عصاره آویشن شیرازی استخراج شده در دامنه 60 و زمان 3 دقیقه و مقدار مصرف 15 درصد بر اساس وزن خشک کاغذ مشاهده شد. نتایج آزمون‌های نوری نشان داد که کاغذهای تیمار شده با عصاره‌های گیاهی کاهش درجه روشنی و افزایش ماتی داشتند. نتیجه‌گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که کاغذ به‌عنوان یک ماده زیست‌تخریب‌پذیر و دوست‌دار محیط زیست قابلیت تیمار با مواد ضدباکتریایی گیاهی و طبیعی مانند عصاره گیاه آویشن شیرازی را دارد. همچنین عصاره‌های گیاهی با توجه به اینکه جزو مواد ارزان، در دسترس و طبیعت محسوب می‌شوند، جایگزین مناسبی برای مواد غیرآلی و فلزی در تولید مواد با ویژگی ضدباکتریایی می‌باشند. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| کاغذ آنتی باکتریال؛ عصاره گیاهی؛ التراسونیک؛ آویشن شیرازی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| The use of Thyme extract (Zataria Multiflora) to make antibacterial food packaging paper | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Amir Hosein Ghasemi1؛ Noureddin Nazarnezhad2؛ Shaghaygh Rezanezhad3؛ Seed Hasan Sharifi4 | ||
| 1Master degree, Wood and Cellulose Product Department, Sari Agricultural and Natural Resources University, Iran | ||
| 2Associated Professor, Wood and Cellulose Product Department, Sari Agricultural and Natural Resources University, Iran | ||
| 3Ph.D., Pulp and Paper Industry, Wood and Cellulose Product Department, Sari Agricultural and Natural Resources University, Iran | ||
| 4Assistant Professor, Wood and Cellulose Product Department, Sari Agricultural and Natural Resources University, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Background and objectives: Some medicinal herb extracts have the antibacterial capability. On the other hand, herb extract is one of the organic, natural, and environmentally friendly substances. In recent years, the production of environmental and safe packaging materials has attracted the attention of scientists and industrialists. Paper is one of the biodegradable and less cost options for packaging in various industries, including the food industry. Also, the raw materials of paper can be modified and changed with different materials. As a result, paper fibers can be treated with herb extracts and used in the production of renewable papers with antibacterial properties. Methodology: In this research, thyme (Zataria Multiflora) was used for extraction. The thyme obtained from the research farm was dried and then powdered. Powdered thyme was treated via ultrasonication. In this method, two amplitudes of 40 and 60 amplitudes and three time levels of 3, 6, and 9 minutes were used for extraction. Then the papers were treated with herbal extract prepared in two amounts of 15 and 20% based on the dry weight of the paper by spraying. The antibacterial properties of the papers were investigated with Escherichia coli and Staphylococcus aureus bacteria. The chemical structure of materials extracted from the thyme extract investigated by fourier transform infrared spectrum (FTIR) analysis. Also, gas chromatography (GC-MASS) analysis was used to investigate the components of thyme extract. The optical properties of the paper, including brightness and opacity, and the strengths properties of the produced papers were measured by tensile, tear, and burst strengths. Results: The highest inhibition zone diameter in the treated paper with the thyme extracted by ultrasonic method was 20 mm in 40 amplitude and 9 minutes for Escherichia coli bacteria. Also, the highest inhibition zone diameter for Staphylococcus aureus bacteria was 14 mm in 60 amplitude and 6 minutes. According to the results of the papers analysis, the papers showed better antibacterial properties and higher inhibition zone against the Escherichia coli bacteria. The chemical compounds in the thyme extract including various substances such as hexane and furans. The most important chemical components that caused the antibacterial properties of the papers is carvenone, which was observed in the thyme extract. The results of the strength test of the treated papers showed that the sample of the thyme extracted by the ultrasonic method at 40 amplitudes, 3 minutes, and the 20% consumption amount based on the dry weight of the paper has the highest tensile and burst index. As well as, the highest tear index of the treated papers was in the treated sample with the thyme extracted at 60 amplitudes, 3 minutes, and 15% consumption amount based on the dry weight of the paper. The results of the optical tests showed that the opacity of the papers decreased and the brightness increased. Conclusion: The results of this research showed that the paper as a biodegradable and environmentally friendly material has the ability to be treated with herbal and natural antibacterial materials such as the thyme extract. Also, the herbal extracts are a suitable alternative to inorganic and metallic materials in the production of materials with antibacterial properties due to the herbal extracts are cheap, available and natural materials. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Antibacterial paper, herbal extract, ultrasonic, thyme | ||
| مراجع | ||
|
-Afra, A. and Narchin, P., 2016. Study of antibacterial effects and physical properties of paper coated with nanoclay and homogenized nanoclay. Iranian Wood & Paper Industries, 7(2): 561-572.
-Ahmadi, E., Abdollahi, A., Najafipour, S., Meshkibaf, M.H., Fasihi-Ramandi, M., Namdar, N., Abdollahi S., Mousavi, S.M., SamiZadeh, B. and Allahverdi, G.H., 2016. Surveying the effect of the phenol compounds on antibacterial activity of herbal extracts: in vitro assessment of herbal extracts in Fasa-Fars province. Journal of Fasa University of Medical Sciences, 6(2): 210-220.
-Ahmadpoor, H., Masoomi, M., Tohidi, F. and Farhadi, P., 2018. Comparison of the effect of methanolic extract and oil of zenian plant on Escherichia coli and Enterococcus faecalis. Iranian Journal of Infectious Diseases and Tropical Medicine, 23(82): 15-24.
-Akhbari, M., Aghajani, Z., Karimi, A. and Mazoochi, A., 2015. Composition analysis of essential oil and biological activity of oily compounds of Mentha longifolia. New Cellular and Molecular Biotechnology Journal, 6(12): 59-66.
-Atayi, M., Akhoondzade Basti, A., Zahrai Salehi, T., Hoseini, H., Gandomi Nasrabadi, H. and Nouri, N., 2014. The antimicrobial effect of essential oil of Zataria multiflora Boiss on the growth and Shiga toxin 2 producing bacteria O157: H7 E. coli. Journal of Medicinal Plants, 12(4): 62-71.
-Cowan, M.M., 1999. Plant products as antimicrobial agents. Clinical Microbiology Reviews, 12(4): 564-582.
-Haniffa, M.A.C.M., Ching, Y.C., Chuah, C.H., Ching, K.Y., Nazri, N., Abdullah, L.C. and Nai-Shang, L., 2017. Effect of TEMPO – oxidization and rapid on thermo – structural properties of nanocellulose. Carbohydrate Polymers, 173: 91–99.
-Hosseyni Talei, S.R., Gholamnezhad, S. and Ebrahimzadeh, M.A., 2020. Comparing the Effect of Different Extraction Methods and the Role of Solvent Polarity on Total Phenolic and Flavonoid Contents and Antioxidant Activities of Ferula persica. Journal of Mzandaran University of Medicine Science, 30 (188): 26-39.
-Koushki, P., Bahrami, S.H. and Ranjbar-Mohammadi, M., 2018. Coaxial nanofibers from poly (caprolactone)/ poly (vinyl alcohol)/Thyme and their antibacterial properties. Journal of Industrial Textiles, 47(5): 834-852.
-Li, Y., Zhu, H., Gu, H., Dai, H., Fong, Zh., Weadock, J.N., Gou, Zh. and Hu, L., 2013. Strong transparent magnetic nanopapper prepared by immobilization of Fe3O4 nanoparticles in a nanofibrillated cellulose network. Journal of materials chemistry A, 1: 15278-15283.
-Liu, K., Nasrallah, J., Chen, L., Huang, L. and Ni, Y., 2015. Preparation of CNC-dispersed Fe3O4 nanoparticles and their application in conductive paper. Carbohydrate Polymers, 126: 175–178.
-Moosavy, M.H., Basti, A.A., Misaghi, A., Salehi, T.Z., Abbasifar, R., Mousavi, H.A.E., Alipour, M., Razavi, N.E., Gandomi, H. and Noori, N., 2008. Effect of Zataria multiflora Boiss. Essential oil and nisin on Salmonella typhimurium and Staphylococcus aureus in a food model system and on the bacterial cell membranes. Food Research International, 41: 1050–1057.
-Razavi, N., Molavi Choobini, Z., Salehian-Dehkordi, M. and Saleh Riyahi, S., 2016. Overview of the antibacterial properties of essential oils and extracts of medicinal plants in Iran. Journal of Shahrekord University of Medical Sciences, 17: 41-52.
-Rota, M.C., Herrera, A., Martínez, R.M., Sotomayor, J.A. and Jordán, M.J., 2008. Antimicrobial activity and chemical composition of Thymus vulgaris, Thymus zygis and Thymus hyemalis essential oils. Food Control, 19(7): 681-687.
-Soltan Dallal, M., Yazdi, M., Aghaamiri, S.,Haghighat Khajavi, S., Abedi Mohtasab, T. and Amin Harati, F., 2014. Antimicrobial effect of Zataria multiflora and Rosemarinus officinalis on antibiotic-resistant staphylococcus aureus strains isolated from food. Journal of Medical Plants, 4(52): 41-47.
-Sukumaran, R.K., Singhania, R.R. and Pandey, A., 2005. Microbial celluloses-production, application and challenges. Journal of Scientific and Industrial Research, 64: 832-844.
-Wu, J., Chen, S., Ge, S., Miao, J., Li, J. and Zhang, Q., 2013. Preparation, properties and antioxidant activity of an active film from silver carp (Hypophthalmichthys molitrix) skin gelatin incorporated with green tea extract. Food Hydrocolloids, 32: 42–51. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 272 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 254 |
||