ساخت بیوسنسور نانوسلولزی به‌عنوان نشان‌دهنده فساد گوشت - علی قاسمی چهاردهی; قاسم اسدپور; سید مجید ذبیح زاده; اسماعیل رسولی گرمارودی (تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران, 2025)
سابقه و هدف: مقدار سالیانه ضایعات مواد غذایی، حدود یک‌سوم مقدار تولید جهانی غذای خوراکی را شامل می‌شود. یکی از دلایل اصلی ضایعات مواد گوشتی، بیماری ایجاد شده توسط میکروارگانیسم‌ها است. با استفاده از ردیابی پیوسته و لحظه‌ای تخریب ماده غذایی، می‌توان به‌طور چشمگیری ضایعات را کاهش داد. یکی از روش‌های اصلی شناسایی تغییر کیفیت ماده غذایی درون بسته‌بندی، تغییر pH است. با به‌کارگیری پلیمرهای طبیعی، حاوی مواد حساس به pH،  می‌توان از وضعیت مواد گوشتی داخل بسته‌بندی، اطلاع پیدا کرد. از مواد طبیعی حساس به pH ، آنتوسیانین‌ها است. این پژوهش، به بررسی استفاده از ماده استخراجی از پوست بادمجان برای ساخت فیلم زیستی نانوسلولزی حساس به pH، به‌عنوان نشان‌دهنده فساد گوشت داخل بسته‌بندی، پرداخته است.مواد و روش‌ها: پوست بادمجان، پس از خرد شدن و عبور از الک، در دو روش مجزا (با و بدون اسید فرمیک)، تحت عصاره‌گیری قرار گرفت. مقدار آنتوسیانین، در هر روش، مورد بررسی قرار گرفت و سپس براساس مقدار آنتوسیانین به‌دست‌آمده، روش مناسب عصاره‌گیری، انتخاب گردید. آنتوسیانین حاصل، به‌عنوان ماده اصلی حساس به تغییرات pH، در درصدهای مختلف تا رسیدن به نتیجه مطلوب، برای ساخت فیلم نانوسلولزی، مورد استفاده قرار گرفت. در ساخت فیلم نانوسلولزی، آنتوسیانین با کمک دو نوع پلیمر اتصال‌دهنده عرضی، به نام‌های پنتاسدیم‌تری‌فسفات و پلی‌وینیل‌الکل، در دو مسیر جدا، در داخل فیلم نانوفیبرسلولزی، با روش casting، در دمای 40 درجه سلسیوس، به مدت 72 ساعت در آون، تثبیت گردید. فیلم حاصل، به‌عنوان نشانگر(Indicator) فساد گوشت، در فضای داخلی بسته‌بندی مواد گوشتی قرار گرفت. تعدادی از بسته‌بندی‌های مذکور، سه روز در دمای محیط و تعدادی دیگر، هفت روز در یخچال قرار گرفتند. تغییر رنگ فیلم‌ها در هر دو مورد، که نشان از آلودگی میکروبی گوشت بود، مشهود بود.یافته‌ها: نتایج نشان داد، مقدار آنتوسیانین در روش عصاره‌گیری با اسید فرمیک، دو برابر روش عصاره‌گیری بدون استفاده از اسید فرمیک است. آزمون L a b مربوط به فیلم‌های نانوسلولزی، نشان داد که برای فیلم‌های داخل بسته‌بندی پس از فساد گوشت، فاکتور b به‌اندازه سه و نیم برابر، افزایش داشته است. بررسی فیلم‌ها با کمک XRD، نشان داد اضافه شدن پلیمر اتصال‌دهنده و همچنین عصاره، باعث افزایش درجه کریستالیته فیلم نانوسلولزی می‌گردد. همچنین، بررسی فیلم‌ها به‌وسیله دستگاه FTIR نشان داد با افزودن پلیمرهای اتصال‌دهنده، گروه‌های عاملی جدید در فیلم‌نانوسلولزی، قبل و بعد از قرارگیری داخل بسته‌بندی، ایجاد می‌شود.نتیجه‌گیری: در این تحقیق، از عصاره پوست بادمجان برای ساخت فیلم نانوسلولزی حساس به pH، استفاده شده است. در استخراج عصاره، از نظر مقدار آنتوسیانین حاصل، روش با اسید فرمیک، بر روش بدون آن، برتری داشت. فیلم نانوسلولزی ساخته شده، در مجاورت گوشت فاسد، تغییر رنگ داده و به رنگ زرد مایل به سبز در آمد. نتایج حاصله نشان از افزایش درجه کریستالیته، در اثر برهم‌کنش بین اجزای فیلم دارد. خود عصاره نیز در pH اسیدی، به رنگ قرمز و در pH قلیایی، به رنگ قهوه‌ای مایل به سبز در‌آمد. درنهایت مشخص گردید، با استفاده از تغییر رنگ مشهود فیلم نانوسلولزی زیست‌تخریب‌پذیر مذکور، می‌توان به‌طور چشمی از وضعیت ماده غذایی داخل بسته‌بندی، اطلاع پیدا کرد.