افزایش ماندگاری میوه با نانو پوشش‌ خوردنی

به‌همین دلیل میوه‌ها و سبزیجات در طولانی‌مدت رنگ و بوی طبیعی خود را از دست می‌دهند. از این‌رو استفاده از راهکارهایی برای به تاخیر انداختن فرآیند فساد میوه‌ها و سبزیجات و افزایش ماندگاری آنها بسیار مورد توجه قرار گرفته است.

با توجه به اهمیت این موضوع در صنایع غذایی، محققان شهرک علمی تحقیقاتی اصفهان با هدف افزایش طول عمر و کیفیت میوه و سبزی موفق به تولید نوعی پوشش خوراکی شده‌اند که می‌تواند نقش مهمی در افزایش طول عمر میوه و سبزی داشته باشد.

با دکتر فرشید سهیلی مجری این طرح تحقیقاتی و مدیرعامل شرکت دانش بنیان نانو صنعت پرشیا گفت‌وگویی در این زمینه انجام داده‌ایم.

یکی از جالب‌ترین ویژگی‌های طرح این است که نانوپوشش‌ها خوردنی است. چه شد که به این فکر افتادید از نانو پوشش‌های خوردنی برای میوه‌ها و سبزیجات استفاده کنید؟

در حقیقت استفاده از پوشش‌های خوردنی موضوع جدیدی نیست. یکی از موضوعات مطرح در دنیا در زمینه بسته‌بندی میوه‌ها و سبزیجات این است که مواد پلاستیکی، شیمیایی و نگهدارنده‌ها را تا حد امکان از چرخه خارج کنند و با جایگزینی مواد جدید، از بسته‌بندی‌های جدید که سالم و سازگار با محیط‌زیست است استفاده شود. پوشش‌دهی میوه‌ها و سبزیجات با هدف افزایش ماندگاری آنها نیز موضوعی قدیمی است که از گذشته‌های دور مورد توجه بوده است. در گذشته از موم عسل به‌عنوان پوششی برای میوه‌هایی مانند سیب استفاده می‌شده و به این ترتیب ماندگاری میوه به میزان قابل توجهی افزایش پیدا می‌کرد. در حقیقت این اقدامات، نخستین قدم‌ها برای استفاده از پوشش‌های خوراکی بوده است؛ اما بتدریج با پیشرفت دانش بشر در زمینه‌های مختلف استفاده از پوشش‌های شیمیایی مورد توجه قرار می‌گیرد. اخیرا دوباره استفاده از پوشش‌های خوراکی به جای پوشش‌های شیمیایی مورد توجه قرار گرفته است که در حقیقت به منزله بازگشت مجدد به گذشته و استفاده از روش‌های سنتی است؛ اما استفاده از پوشش‌های خوراکی در مقایسه با پوشش‌های شیمیایی هزینه بیشتری دارد. نانو تکنولوژی می‌تواند در این زمینه به کمک ما بیاید. با استفاده از علم مواد می‌توانیم ذره یا ماده‌ای که در نگهداری از بافت میوه‌ها و سبزیجات نقش اصلی را به‌‌‌عهده دارد، شناسایی کنیم. برای مثال می‌توانیم ذره‌ای را که در موم عسل وجود دارد و به نگهداری از میوه‌ها کمک می‌کند براحتی شناسایی کنیم. به این ترتیب در مواد مختلف مانند موم عسل، کیتوزان یا کیتین، عصاره برنج و دیگر مواد طبیعی، ماده‌ای را که به افزایش ماندگاری میوه‌ها و سبزیجات کمک می‌کند پیدا می‌کنیم. با استفاده از نانوتکنولوژی و از طریق ترکیب این مواد، پوششی را روی میوه قرار دهیم که در آب حل می‌شود و می‌تواند طول عمر میوه‌ها و سبزیجات را افزایش دهد.

این نانو پوشش تا چه حد باعث افزایش ماندگاری میوه‌ها و سبزیجات می‌شود؟

در پژوهشکده بیوتکنولوژی جهاد کشاورزی این پوشش برای بیش از 15 نوع از محصولات کشاورزی مورد بررسی قرار گرفته و تائید شده است. البته برای هر محصول فرمولاسیون این پوشش تا حدی تغییر پیدا می‌کند. روی سطح بعضی از میوه‌ها مانند مرکبات به‌طور طبیعی پوششی موم مانند وجود دارد؛ بنابراین در طراحی پوشش‌های محافظ برای این گروه از محصولات می‌توان از این پوشش طبیعی نیز استفاده کرد. در این صورت پوشش محافظ در ترکیب با پوشش طبیعی قرار گرفته و مانند یک پوشش طبیعی عمل می‌کند. افزایش طول عمر میوه‌ها یک فناوری کامل است که شرایط سردخانه، دمای نگهداری و رطوبت هوا را شامل می‌شود. این پوشش در شرایط مشابه در انبار نگهداری، مدت زمان نگهداری از میوه‌ها را به شرط حفظ طراوت و شادابی میوه در مقایسه با میوه‌هایی که هیچ پوششی ندارند تا چهار ماه افزایش می‌دهد. استفاده از پوشش‌های خوراکی در مقایسه با پوشش‌های شیمیایی طول عمر میوه‌ها تا دو ماه بیشتر افزایش می‌دهد. علاوه بر این در این پوشش‌ها از مواد شیمیایی که می‌تواند در ساختار ویتامین C و آنتی‌اکسیدان‌های موجود در میوه‌هایی مانند مرکبات تغییر ایجاد کند، هیچ اثری یافت نمی‌شود.

آیا برای میوه‌ای مانند موز هم که بلافاصله فاسد شده و در بافت آن تغییر رنگ ایجاد می‌شود، استفاده از این پوشش کاربرد دارد؟

نگاه پروژه‌ای ما به موز کمتر بوده است. ما بیشتر میوه‌هایی را که تولید داخلی است مورد توجه قرار داده‌ایم. البته در استفاده از این پوشش برای میوه‌ای مانند موز هم هیچ محدودیتی وجود ندارد و امکان استفاده از آن وجود دارد. تنها کافی است فیزیولوژی پس از برداشت موز به طور دقیق مورد مطالعه و بررسی قرار گیرد. البته باید بررسی شود که این پوشش برای بدن ضرری نداشته و کاملا خوراکی باشد.

بنابراین برای هر میوه‌ای می‌توان با توجه به شرایط فیزیولوژیک پوششی آن را طراحی کرد.

بله، دقیقا همین‌طور است. حتی بر این اساس محلول شستشویی نیز طراحی شده است که نه‌تنها می‌توان از آن برای ضدعفونی میوه‌ها و بخصوص سبزیجات استفاده کرد، بلکه می‌تواند مدت زمان ماندگاری سبزیجات یا کاهو را نیز پس از شستشو افزایش داده و مانع از ایجاد تغییر در بافت و رنگ میوه‌ها و سبزیجات شود.

چه عاملی موجب تغییر در بافت میوه‌ها و سبزیجات پس از برداشت می‌شود؟

عوامل متعددی می‌تواند تاثیرگذار باشد. یکی از این عوامل فرآیند تنفس میوه‌ها و سبزیجات است. میوه‌ها و سبزیجات پس از برداشت همچنان زنده‌اند و تنفس بافت زنده موجب می‌شود از میوه‌ها و سبزیجات بوی گاز اتیلن استشمام شود. بوی گاز اتیلن پلاسیدگی و همچنین تغییر بافت و رنگ میوه را تشدید می‌کند و به این ترتیب حتی پس از برداشت هم بافت میوه تغییر می‌کند. اگر بتوان این فرآیند را کنترل کرد ماندگاری میوه تا حدی افزایش پیدا می‌کند. علاوه بر این باید اکسیداسیون بافت میوه را نیز تحت کنترل قرار داد. تنفس نوعی اکسیداسیون است. اکسیداسیون با تولید گرما همراه است که به بافت داخلی میوه آسیب می‌رساند. کنترل فرآیند تنفس و اکسیداسیون در میوه‌ها و سبزیجات مانند شرایطی که میوه در سردخانه نگهداری می‌شود ماندگاری میوه را افزایش می‌دهد. قارچ‌ها، باکتری‌ها و به‌طور کلی عوامل خارجی نیز می‌تواند به بافت میوه آسیب برساند. این پوشش می‌تواند از انتقال این عوامل به دیگر میوه‌ها جلوگیری کند.

این پوشش در فرآیند تنفس میوه‌ها و سبزیجات اختلال ایجاد نمی‌کند؟

این پوشش تنفس میوه و سبزی را مختل نمی‌کند، بلکه آن را کنترل می‌کند. با توجه به نوع میوه این پوشش 50 تا 90 درصد تنفس در بافت میوه و سبزی را کاهش می‌دهد. اگر این پوشش 100 درصد تنفس میوه را متوقف کند نوعی تنفس بی‌هوازی در میوه اتفاق می‌افتد که موجب می‌شود قند میوه از بین رفته و تلخ شود؛ بنابراین باید با توجه به نوع میوه این پوشش طوری طراحی شود که بخشی از فرآیند تنفس طبیعی در میوه بدون مانعی انجام شود. وقتی میوه ضربه می‌خورد تنفس بی‌هوازی در میوه تشدید می‌شود، به همین دلیل است که میوه‌ها پس از ضربه خوردن کمی تلخ می‌شوند.

آیا در حال حاضر از این نانو پوشش‌ها در بسته‌بندی میوه‌های ایرانی استفاده می‌شود؟

البته این موضوعی است که مورد توجه بسیاری از پژوهشگران ایرانی قرار گرفته است، اما در داخل کشور خبری در زمینه تولید نانو پوشش‌های خوراکی اعلام نشده بود. در حال حاضر طرح نانو پوشش‌های خوراکی ساخت ما به مرحله تجاری رسیده و برای مرکبات مورد استفاده قرار گرفته است، اما برای میوه‌هایی که پوست خوراکی دارند منتظر گرفتن مجوزهای بهداشتی هستیم.

فرانک فراهانی‌جم - گروه دانش