تاثیر ساشه‌های آزادکننده ترکیبات ضدمیکروبی بر برخی ویژگی‌های کیفی خرمای مضافتی در طول دوره نگهداری

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد بخش علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

2 دانشیار بخش علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

3 دانشیار بخش علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

4 استادیار بخش علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

چکیده

سابقه و هدف: خرما به عنوان یک محصول باارزش و باکیفیت، مهمترین میوه مناطق جنوبی ایران است. کیفیت این میوه پس از برداشت و در طی دوره نگهداری و بویژه در شرایط خارج از سردخانه ممکن است در اثر فعل و انفعالات بیوشیمیایی و میکروبی دستخوش تغییر گردد. هدف از تحقیق حاضر بررسی تاثیر سینامالدهید، دی‌اکسید گوگرد و اتانول در ‌ساشه‌های مخصوص چندلایه بر ‌ویژگی‌های کیفی خرمای مضافتی در طی دوره نگهداری در شرایط یخچالی و دمای محیط می‌باشد.
مواد و روش‌ها: برای انجام آزمایش، سینامالدهید و اتانول در ترکیب با بنتونیت و متابی‌سولفیت سدیم به تنهایی در ساشه‌های مخصوص چندلایه قرار گرفتند. در داخل هر بسته خرما با وزن تقریبی 300 گرم یک ساشه قرار گرفت تا در مرحله بعد ویژگی‌‌های کیفی آنها (افت وزن، pH، اسیدیته، مواد جامد محلول، فعالیت آنزیم‌های پراکسیداز و کاتالاز، آزمون‌های میکروبی، ارزیابی حسی) در طی دوره نگهداری در شرایط دمای یخچالی و دمای محیط ارزیابی گردد. پژوهش به صورت آزمون فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی با 5 تیمار (سینامالدهید، ‌متابی‌سولفیت سدیم و اتانول در دمای 25 ‌درجه سانتی‌گراد و نمونه شاهد در دماهای نگهداری 4 و 25 درجه ‌سانتی‌گراد) و در 3 تکرار انجام شد.
یافته‌ها: تغییرات مرتبط با افت وزن، pH، اسیدیته و مواد جامد محلول در ‌نمونه‌های نگهداری شده در دمای 4 درجه ‌‌سانتی‌گراد کمتر از ‌نمونه‌های دارای ‌ساشه‌های آزادکننده بود؛ بیشترین روند تغییرات در نمونه‌های شاهد نگهداری شده در دمای 25 درجه سانتی‌گراد مشاهده گردید (05/0>p). در بین ‌نمونه‌های خرمای تیمار شده با ‌ساشه‌های آزادکننده، کمترین تغییر pH و اسیدیته به ترتیب در ‌نمونه‌های خرمای تیمار شده با ساشه آزادکننده سینامالدهید و دی‌اکسید گوگرد و همچنین کمترین تغییر مواد جامد محلول در ‌نمونه‌های تیمار شده با ‌ساشه‌های آزادکننده دی‌اکسید گوگرد و اتانول در انتهای دوره نگهداری مشاهده شد. فعالیت آنزیم‌های پراکسیداز و کاتالاز در ‌نمونه‌های نگهداری شده در دمای 4 درجه ‌‌سانتی‌گراد نسبت به سایر ‌نمونه‌ها بیشتر بود (05/0>p). در بین ‌نمونه‌های خرمای تیمار شده با ‌ساشه‌های آزادکننده، ‌نمونه‌های خرمای تیمار شده با ساشه آزادکننده دی‌اکسیدگوگرد و سینامالدهید به ترتیب نسبت به سایر ‌نمونه‌ها فعالیت آنزیم پراکسیداز و کاتالاز بیشتری داشتند. شمارش‌های باکتری‌های مزوفیل و کپک و مخمر نمونه‌های خرمای نگهداری شده در دمای 4 درجه سانتی‌گراد در روز اول نگهداری به ترتیب برابر با 8/2 و 4/3 لگاریتم واحد تشکیل دهنده کلنی بر گرم محصول بود که به صورت معنی‌داری بیشتر از شمارش میکروبی نمونه‌های نگهداری شده در دمای 25 درجه سانتیگراد بود (05/0>p). در نمونه‌های تیمار شده با اتانول، دی‌اکسید گوگرد و سینامالدهید نیز جمعیت میکروبی کمتر از حد تشخیص بود. ارزیاب‌ها در انتهای دوره نگهداری به نمونه شاهد نگهداری شده در دمای 25 درجه ‌سانتی‌گراد به علت ایجاد بافت خشک‌تر، طعم و بوی ترشیدگی امتیاز کمتری دادند و نمونه خرمای نگهداری شده در دمای 4 درجه ‌سانتی‌گراد امتیازهای حسی بیشتری کسب کرد. در بین ‌نمونه‌های تیمار شده با ‌ساشه‌های آزادکننده، بیشترین امتیاز ارزیابی حسی به نمونه تیمار شده با ساشه آزادکننده سینامالدهید تعلق گرفت.
نتیجه‌گیری: دمای نگهداری عامل مهمی است که می‌تواند شاخص‌های کیفی را در طی دوره نگهداری خرما تحت تاثیر قرار دهد. بر این مبنا، کمترین تغییر این شاخص‌ها یا به عبارتی حفظ بهتر شاخص‌های کیفی در دمای 4 درجه ‌سانتی‌گراد مشاهده شد. به طور کلی از بین تیمارهای مورد بررسی و با در نظر گرفتن هزینه‌های سردخانه‌ای، ‌استفاده از ساشه‌های آزادکننده سینامالدهید و دی‌اکسید گوگرد در دمای نگهداری 25 درجه سانتی‌گراد می‌تواند برای جلوگیری از رشد میکروبی، کاهش تغییرات فیزیکوشیمیایی و حفظ ویژگی‌های کیفی و در نهایت افزایش ماندگاری خرمای مضافتی پیشنهاد گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effect of antimicrobial-releasing sachets on some quality characteristics of Mazafti dates during the storage period

نویسندگان [English]

  • Hamid Arjmand-Tajadini 1
  • Zahra Pakkish 2
  • Hamid-Reza Akhavan 3
  • Reza Hajimohammadi‐Farimani 4
1 MSc. Graduate., Department of Horticultural Science, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
2 Associate Professor, Department of Horticultural Science, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
3 Associate Professor, Department of Food Science and Technology, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
4 Assistant Professor, Department of Food Science and Technology, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
چکیده [English]

Background and objectives: Dates, as a valuable and high-quality product, are the most important fruit in south of Iran. The quality of this fruit after harvesting and during the storage period, especially in the outside conditions of cold storage, may be changed due to biochemical and microbial interactions. The purpose of this research is to investigate the effect of cinnamaldehyde, sulfur dioxide, and ethanol in special multi-layer sachets on the quality characteristics of Mazafati during the storage period in cold and ambient temperatures.
Materials and methods: To conduct the experiment, cinnamaldehyde, and ethanol combined with bentonite and sodium metabisulfite alone were placed in special multi-layer sachets. Inside each package of Mazafati samples (~ 300 g) a sachet was placed in order to evaluate the quality characteristics (weight loss, pH, acidity, total soluble solids, peroxidase and catalase enzymes, microbial tests, and sensory evaluation) of stored samples in refrigerator and ambient temperatures. This research was studied using a factorial experiment based on randomized complete design with 5 treatments (cinnamaldehyde, sodium metabisulfite, and ethanol at 25°C and the control samples at 4 and 25°C) in 3 replicates.
Results: The changes related to weight loss, pH, acidity, and total soluble solids in the samples stored at 4°C were lower than the samples with releasing sachets; The highest changes were observed in control samples at 25°C (p<0.05). Among the samples treated with releasing sachets, the lowest pH and acidity changes were observed in the fruit samples treated with cinnamaldehyde and sulfur dioxide releasing sachets, respectively, also the lowest total soluble solids change was observed in the samples treated with sulfur dioxide releasing sachets and ethanol at the end of the storage period. peroxidase and catalase activity were higher in the samples stored at 4°C compared to other samples. Among the fruit treated with releasing sachets, the samples treated with sulfur dioxide and cinnamaldehyde releasing sachets respectively had more peroxidase and catalase activity than other samples. The counts of mesophilic bacteria and fungi of Mazafati samples stored at 4°C on the first day of storage were 2.8 and 3.4 log CFU g−1, respectively, which were significantly higher than the microbial counts of the samples stored at was 25°C (p<0.05). In the treated samples with ethanol, sulfur dioxide, and cinnamaldehyde the microbial populations were less than the detection limit. The panelists gave a lower score to the sample stored at 25°C due to the drier texture, sour taste and aroma at the end of the storage period, and the sample stored at 4°C received a higher sensory score. Among the samples treated with releasing sachets, the highest scores for aroma, taste, and overall acceptance were given to the sample treated with cinnamaldehyde releasing sachet.
Conclusion: Storage temperature is an important factor that can affect the quality characteristics of Mazafati fruit during the storage period. In this regard, the least change of these parameters or in other words better preservation of quality characteristics was observed at 4°C. In general, among the investigated treatments and considering the cold storage costs, the use of cinnamaldehyde and sulfur dioxide-releasing sachets at 25°C storage, can be suggested to prevent microbial growth, reduce physicochemical changes, maintain quality characteristics, and ultimately the increase of Mazafati fruit shelf life.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Date fruit؛
  • antimicrobial sachet؛
  • cinnamaldehyde؛
  • quality characteristics

مراجع

  1. Radfar, R. 2022. Pathology value chain of date fruit in Iran and providing policy solutions. The Islamic Parliament Research Center of Iran (IPRC), Iran. 18513(250): 1-51.
  2. Kader, A.A. & Hussein, A.M. 2009. Harvesting and postharvest handling of dates. International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA), Aleppo, Syria. 1-15.
  3. Akhavan, H.R., Hosseini, F.S., Amiri, S., & Radi, M. 2021. Cinnamaldehyde-loaded nanostructured lipid carriers extend the shelf life of date palm fruit. Food and Bioprocess Technology. 14: 1478-1489.
  4. Hosseini, H.-S., Akhavan, H., Balvardi, M., Bagheri, P., & Pakzad-Moghadam, M. 2019. Effect of Aloe vera gel coating containing green tea extract and salicylic acid on the shelf life of Mazafati date. Journal of Food Science and Technology (Iran). 16(88): 47-60.
  5. Zeng, K., Deng, Y., Ming, J., & Deng, L. 2010. Induction of disease resistance and ROS metabolism in navel oranges by chitosan. Scientia horticulturae. 126(2): 223-228.
  6. Molamohammadi, H., Pakkish, Z., Akhavan, H.R., & Saffari, V.R. 2020. Effect of salicylic acid incorporated chitosan coating on shelf life extension of fresh in-hull pistachio fruit. Food and Bioprocess Technology. 13: 121-131.
  7. Cao, J., Yan, J., Zhao, Y., & Jiang, W. 2013. Effects of postharvest salicylic acid dipping on Alternaria rot and disease resistance of jujube fruit during storage. Journal of the Science of Food and Agriculture. 93(13): 3252-3258.
  8. Ulloa, P.A., Valencia, A.L., Olivares, D., Poblete-Morales, M., Silva-Moreno, E., & Defilippi, B.G. 2023. Antifungal effect of volatile organic compounds (VOCs) release from Antarctic bacteria under postharvest conditions. Food Packaging and Shelf Life. 39: 1-10.
  9. Jiang, Y., Zhang, Z., Joyce, D.C., & Ketsa, S. 2002. Postharvest biology and handling of longan fruit (Dimocarpus longan Lour.). Postharvest Biology and technology. 26(3): 241-252.
  10. Zutahy, Y., Lichter, A., Kaplunov, T., & Lurie, S. 2008. Extended storage of ‘Red Globe’grapes in modified SO2 generating pads. Postharvest Biology and Technology. 50(1): 12-17.
  11. Candir, E., Ozdemir, A.E., Kamiloglu, O., Soylu, E.M., Dilbaz, R., & Ustun, D. 2012. Modified atmosphere packaging and ethanol vapor to control decay of ‘Red Globe’table grapes during storage. Postharvest Biology and Technology. 63(1): 98-106.
  12. Mu, H., Gao, H., Chen, H., Fang, X., & Han, Q. 2017. A novel controlled release ethanol emitter: preparation and effect on some postharvest quality parameters of Chinese bayberry during storage. Journal of the Science of Food and Agriculture. 97(14): 4929-4936.
  13. Choosung, P., Utto, W., Boonyaritthongchai, P., Wasusri, T., & Wongs-Aree, C. 2019. Ethanol vapor releasing sachet reduces decay and improves aroma attributes in mulberry fruit. Food Packaging and Shelf Life. 22: 1-8.
  14. Hu, W., Jiang, A., Tian, M., Liu, C., & Wang, Y. 2010. Effect of ethanol treatment on physiological and quality attributes of fresh‐cut eggplant. Journal of the Science of Food and Agriculture. 90(8): 1323-1326.
  15. Chervin, C., Lavigne, D., & Westercamp, P. 2009. Reduction of gray mold development in table grapes by preharvest sprays with ethanol and calcium chloride. Postharvest Biology and Technology. 54(2): 115-117.
  16. Cortés, L.A., Moncayo, D.C., & Castellanos, D.A. 2023. Development of an antimicrobial packaging system for fresh cape gooseberry (Physalis peruviana L.) fruits. Food Packaging and Shelf Life. 38: 1-9.
  17. Özcan, M.M. & Arslan, D. 2011. Antioxidant effect of essential oils of rosemary, clove and cinnamon on hazelnut and poppy oils. Food Chemistry. 129(1): 171-174.
  18. Xing, Y., Li, X., Xu, Q., Yun, J., Lu, Y., & Tang, Y. 2011. Effects of chitosan coating enriched with cinnamon oil on qualitative properties of sweet pepper (Capsicum annuum L.). Food Chemistry. 124(4): 1443-1450.
  19. Colín-Chávez, C., Virgen-Ortiz, J.J., Miranda-Ackerman, M.A., Hernández-Cristóbal, O., Martínez-Téllez, M.Á., Esquivel-Chávez, F., & Gallegos-Santoyo, N.L. 2022. Induction of defense mechanisms in avocado using Mexican oregano oil-based antifungal sachet. Future Foods. 6: 1-9.
  20. Pakkish, Z. & Tabatabaienia, M.S. 2016. The use and mechanism of NO to prevent frost damage to flower of apricot. Scientia Horticulturae. 198: 318-325.
  21. Iran National Standards Organization (INSO). 2023. Packed soft dates and Rotab - Microbiological specifications and test methods. National Standard No. 16217. https://standard.inso.gov.ir/. Accessed 20 February 2024.
  22. Radi, M., Firouzi, E., Akhavan, H., & Amiri, S. 2017. Effect of gelatin-based edible coatings incorporated with Aloe vera and black and green tea extracts on the shelf life of fresh-cut oranges. Journal of Food Quality. 2017: 1-10.
  23. Nelson, K. 1982. Retarding deterioration of table grapes with in-package sulfur dioxide generators with and without refrigeration. Postharvest Physiology and Storage, XXI IHC 138. 121-130.
  24. Doulati Baneh, H., Jalili, R., Samet, K., & Amani, A. 2011. Effect of polyethylene cover and sulfer pad on storage life of grapvine (Vitis vinifera) cv. Rasha (Siah-e-Sardasht). Seed and Plant Production Journal. 26(4): 457-47.
  25. Hakimi, S.S., Sreenivas, K., Shankarappa, T., Krishna, H., & Sadananda, G. 2017. Effect of sulphur dioxide pads on enhancement of shelf life of strawberry (Fragaria ananassa) under ambient condition. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. 6(7): 2371-2377.
  26. Jemni, M., Gómez, P.A., Souza, M., Chaira, N., Ferchichi, A., Otón, M., & Artés, F. 2014. Combined effect of UV-C, ozone and electrolyzed water for keeping overall quality of date palm. LWT-Food Science and Technology. 59(2): 649-655.
  27. Baloch, M.K., Saleem, S.A., Baloch, A.K., & Baloch, W.A. 2006. Impact of controlled atmosphere on the stability of Dhakki dates. LWT- Food Science and Technology. 39(6): 671-676.
  28. Sadeghipour, S., Akhavan, H., & Hosseini, H.-S. 2019. Effect of polyethylene packaging containing zinc oxide nanoparticles on the shelf life of Mazafati date. Journal of Food Science and Technology (Iran). 16(87): 141-152.
  29. Zarbakhsh, S. & Rastegar, S. 2019. Influence of postharvest gamma irradiation on the antioxidant system, microbial and shelf life quality of three cultivars of date fruits (Phoenix dactylifera L.). Scientia Horticulturae. 247: 275-286.
  30. Ghasemnezhad, M., Marsh, K., Shilton, R., Babalar, M., & Woolf, A. 2008. Effect of hot water treatments on chilling injury and heat damage in ‘satsuma’mandarins: Antioxidant enzymes and vacuolar ATPase, and pyrophosphatase. Postharvest Biology and Technology. 48(3): 364-371.
  31. Sala, J.M. & Lafuente, M.a.T. 2004. Antioxidant enzymes activities and rindstaining in ‘Navelina’oranges as affected by storage relative humidity and ethylene conditioning. Postharvest Biology and Technology. 31(3): 277-285.
  32. Sarbani, A., Arshad, M., & Nazarideljou, M.J. 2021. Effect of ethanol on some physiological and biochemical traits of ‘Chamarosa’ strawberry during postharvest time. Research in Pomology. 6(1): 169-183.
  33. Sun, K.-K., Zhu, D.-B., Yao, G.F., Hu, K.D., & Zhang, H. 2018. Sulfur dioxide acts as an antioxidant and delays programmed cell death in wheat aleurone layers upstream of H2S and NO signaling pathways. Biologia Plantarum. 62(4): 809-816.
  34. Zangooei, E., Bazgir, E., Gholamnejad, J., & Darvishnia, M. 2018. Investigation of the peroxidase and catalase enzymes activity and expression level of it’s encoding genes in pathogen stress (Penicillium expansum) and Walnut green skin extract condition in apple fruits. Cell and Tissue Journal. 9(2): 159-175.
  35. Rosalie, R., Léchaudel, M., Dhuique-Mayer, C., Dufossé, L., & Joas, J. 2018. Antioxidant and enzymatic responses to oxidative stress induced by cold temperature storage and ripening in mango (Mangifera indica L. cv.‘Cogshall’) in relation to carotenoid content. Journal of Plant Physiology. 224: 75-85.
  36. Hosseini, F.S., Akhavan, H.R., Maghsoudi, H., Hajimohammadi‐Farimani, R., & Balvardi, M. 2019. Effects of a rotational UV‐C irradiation system and packaging on the shelf life of fresh pistachio. Journal of the Science of Food and Agriculture. 99(11): 5229-5238.
  37. Wang, Y.-C., Yu, R.-C., & Chou, C.-C. 2004. Viability of lactic acid bacteria and bifidobacteria in fermented soymilk after drying, subsequent rehydration and storage. International Journal of Food Microbiology. 93(2): 209-217.
  38. Ye, K., Wang, J., Han, Y., Wang, C., Qi, C., & Ge, X. 2019. Investigation on microbial contamination in the cold storage room of domestic refrigerators. Food Control. 99: 64-67.
  39. Fakruddin, M., Mannan, K.S.B., & Andrews, S. 2013. Viable but nonculturable bacteria: food safety and public health perspective. International Scholarly Research Notices. 2013: 1-6.
  40. Sun, J., Leng, X., Zang, J., & Zhao, G. 2022. Bio-based antibacterial food packaging films and coatings containing cinnamaldehyde: A review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 1-13.
  41. Martínez-Blay, V., Taberner, V., Pérez-Gago, M.B., & Palou, L. 2021. Postharvest treatments with sulfur-containing food additives to control major fungal pathogens of stone fruits. Foods. 10(9): 1-16.
  42. Ismail, B., Haffar, I., Baalbaki, R., & Henry, J. 2008. Physico-chemical characteristics and sensory quality of two date varieties under commercial and industrial storage conditions. LWT-Food Science and Technology. 41(5): 896-904.
  43. Ashraf, Z. & Hamidi-Esfahani, Z. 2011. Date and date processing: a review. Food Reviews International. 27(2): 101-133.
نشریه فرآوری و نگهداری مواد غذایی
دوره 15، شماره 3
مهر 1402
صفحه 83-100

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار