محمد سیاری

چکیده توت‌فرنگی به دلیل بافت نرم، مقدار آب زیاد، تنفس بالا و حساست به پوسیدگی‌های قارچی یکی از میوه‌های بسیار فسادپذیر بوده و طول عمر انباری پایینی دارد. تاکنون مطالعات فراوانی جهت اعمال تیمارهای مفید در مرحله پس از برداشت توت‌فرنگی با هدف افزایش عمر انبارمانی آن صورت گرفته است. کاربرد ترکیبات شیمیایی مصنوعی ضدقارچی به منظور افزایش ماندگاری این میوه نگرانی‌های فراوانی به دنبال داشته است. به دلیل مخاطرات زیست محیطی ناشی از کاربرد فیلم‌های مصنوعی و تجزنه ناپذیر پژوهشگران زیادی به تولید پوشش‌های خوراکی طبیعی برای نگهدای مواد غذایی از جمله میوه‌ها و سبزی‌ها روی آورده‌اند. در این پژوهش در مرحله اول، پس از بررسی ضایعات بستر دو گونه قارچ خوراکی Agaricus bisporus و Pleurotus ostreatus به منظور استخراج کیتین و کیتوزان، بر اساس عملکرد و خصوصیات شیمیایی، کیتوزان استخراج شده از قسمت‌های پایه و کلاهک موجود در ضایعات قارچ Agaricus bisporus به‌عنوان بیوپلیمر مورد استفاده در پوشش خوراکی انتخاب شدند. در ادامه اثرگذاری کیتوزان مدنظر به عنوان پوشش خوراکی بر ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی و میزان فعالیت آنزیم‌های پکتین متیل‌استراز، پلی‌گالاکتروناز و سلولاز میوه توت‌فرنگی رقم پاروس در مدت انبارداری مورد ارزیابی قرار گرفت. پوشش‌های کیتوزان کلاهک و ساقه قارچ Agaricus bisporus با غلظت یک درصد با تیمار شاهد بدون پوشش و میوه‌های پوشش داده شده با کیتوزان سخت‌پوستان مقایسه شدند. میوه‌ها به مدت 15 روز در 4 درجه سانتی‌گراد و هر 5 روز یک‌بار از انبار خارج شده و مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داند بازده کیتوزان قارچی استخراجی از کیتین دو قسمت کلاهک و ساقه قارچ تکمه ای در حدود 38 درصد بدست آمد. استفاده از پوشش خوارکی کیتوزان استخراج شده از ساقه قارچ Agaricus bisporus بر روی میوه توت فرنگی توانست ضمن افزایش عمر نگهداری و جلوگیری از نرم شدن میوه, اثر مثبتی بر کنترل کاهش وزن میوه و حفظ کیفیت ظاهری در نگهداری پس از برداشت این محصول با فعالیت آنزیم‌های پلی گالاکتروناز، پکتین متیل استراز و سلولاز داشته باشد. کیتوزان قارچی توانست تاثیر بهتری بر حفظ میزان ترکیبات فنلی، فلاونوئید کل، میزان آنتوسیانین و ظرفیت آنتی اکسیدانی به عنوان فاکتور های مهم حفظ کیفیت میوه نسبت به کیتوزان سخت پوستان و همچنین نسیت به میوه های شاهد داشته باشد. به طور کلی، پوشش خوراکی کیتوزان قارچی از ساقه قارچ Agaricus bisporus به‌عنوان بهترین تیمار شناخته شده، زیرا که کاهش وزن کمتر و سفتی بافت بیشتر و خصوصیات آنتی‌اکسیدانی بیشتر داشته و خصوصیات رنگ و ظاهر میوه را طی دوره انبارمانی بهتر حفظ می‌کند. ضایعات بستر قارچ می‌تواند جایگزین مناسبی برای کیتوزان استخراج شده از پوست سخت‌پوستان باشد. در آزمایش دوم به منظور جایگزین کردن قارچ‌کش‌های شیمیایی با عصاره‌های گیاهی، عصاره‌های اتانولی نشا گوجه فرنگی و پوست انار در شرایط آزمایشگاه و در شرایط درون بدنی بر کنترل رشد سه عامل بیماری‌زای گیاهی Botrytis cinerea، Penicillum sp و Aspergilus niger در مدت 10 روز پس از مایه‌کوبی در دمای 25 درجه سانتی‌گراد در شرایط آزمایشگاهی و به مدت 20 روز پس از مایه‌کوبی در دمای 4 درجه سانتی‌گراد مورد بررسی قرار گرفت. عصاره‌‌های استخراج شده از پوست انار و نشا گوجه‌فرنگی در غلظت های 20، 60، 80، 100، 200، 300، 400 و 500 میلی‌گرم در 100میلی‌لیتر، در محیط رشد هرکدام از قارچ‌ها استفاده شد. نتایج نشان داد که غلظت های بالای عصاره ها نقش موثرتری در کنترل بیماری ها دارد. همچنین عصاره های گیاهی بسته به غلظت و دوز می‌توانند در کنترل پوسیدگی حاصل از عوامل قارچی موثر باشند و نقش مهمی بر فعالیت آنزیم های دیواره سلولی داشتند. بنابراین بر اساس یافته‌های به دست آمده از این پژوهش، عصاره‌های پوست انار و نشا گوجه‌فرنگی، موارد مناسبی برای جایگزینی با قارچ‌کش‌های شیمیایی در کنترل پوسیدگی پس ازبرداشت توت‌فرنگی هستند. واکاوی کروماتوگراف گازی متصل به طیف سنج جرمی نشان داد توماتیدینول و توماتیدین ترکیب گلیکوزیدی موجود در عصاره نشا گوجه‌فرنگی و پانیکالاژین، اسید الاژیک و گلیکوزیدهای آن ترکیب اصلی عصاره پوست انار بودند. در آزمایش سوم، کیتوزان استخراج شده در ترکیب با عصاره‌های پوست انار و نشا گوجه‌فرنگی به عنوان جایگزین برای قارچ‌کش‌های مصنوعی در جهت کنترل پوسیدگی پس‌ازبرداشت میوه توت‌فرنگی استفاده شد و ویژگی‌های کمی و کیفی محصول پوشش‌دهی شده در انبار بررسی شد. شاخص‌های کیفی میوه مانند سفتی بافت، کاهش وزن، مواد جامد محلول، اسیدیته کل، ویتامین ث، میزان آنتوسیانین فنل کل، فعالیت ضداکسایشی و همچنین فعالیت آنزیم های پکتین متیل استراز، پلی گالاکتروناز و سلولاز در دوره انبارداری (15 روز)، هر 5 روز یک‌بار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش نشان داد غنی‌سازی پوشش‌خوراکی کیتوزان قارچی با عصاره‌های گیاهی، در حفظ کیفیت میوه تدبیر خوبی بوده است. از میان همه تیمارهای مورد ارزیابی در این پژوهش، تیمار ترکیب عصاره‌های پوست انار و نشا گوجه‌فرنگی با کیتوزان قارچی، موثرترین تیمار در کنترل کاهش وزن، کاهش سفتی، میزان تنفس و حفظ ترکیب‌های زیست فعال بود. این تیمار توانست پوسیدگی میوه را به خوبی کنترل کند و به طور رضایت‌بخشی عمر انباری میوه توت‌فرنگی نگهداری شده در انبار 4 درجه سانتی‌گراد را بدون کاهش کیفیت ظاهری میوه، افزایش دهد. در آزمایش چهارم عنصر سیلیسیم در ساختار کیتوزان با استفاده از فرآیند سل-ژل اضافه شد. نتایج FT-IR و SEM حاکی از موفقیت ترکیب مذکور تحت عنوان سلیسیم گلیسرات- کیتوزان بود. در راستای اهداف پژوهش بررسی ویژگی‌های کمی و کیفی میوه‌های مایه‌زنی شده با پوشش خوراکی سیلیسیم گلیسرات- کیتوزان در مدت انبارداری بررسی شد. شاخص‌های کیفی میوه مانند کاهش وزن، سفتی میوه، مواد جامدمحلول، اسیدیته قابل تیتراسیون، pH عصاره میوه، مقدار ویتامین ث، مقدار فنل کل، فعالیت ضداکسایشی و میزان فعالیت آنزیم‌های پکتین متیل استراز، پلی‌گالاکتروناز و سلولاز در دوره 15 روز انبارمانی هر 5 روز یکبار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که پوشش جدید، بعنوان پوشش خوراکی دوستدار محیط‌زیست در حفظ کیفیت میوه‌ توت‌فرنگی تاثیرگذار است. این پوشش در کنترل کاهش وزن، سفتی بافت میوه، حفظ ساختار دیواره سلولی و حفظ ترکیب‌های زیست‌فعال بسیار کارآمد است. بنابراین این پوشش پتانسیل معرفی به عنوان نوع جدید از پوشش‌های خوراکی تحت عنوان هیدروژل‌های خوراکی را دارد. در مجموع از نتایج چهار آزمایش انجام شده می‌توان نتیجه گرفت که از منابع قارچی می‌توان کیتوزانی استخراج نمود که اثرات شبیه به کیتوزان تجاری در حفظ کیفیت میوه توت فرنگی دارد و می‌توان آن را با عصاره های گیاهی پوست انار و نشاء گوجه فرنگی غنی نمود. همچنین ترکیب کیتوزان قارچی با سیلیسیم گلیسیرات می تواند منجر به ایجاد فرمولاسیون مناسبی شده که سبب حفظ بهتر کیفیت میوه توت فرنگی در انبار سرد می‌شود.