ساخت و تعیین ویژگی‌ فیلم‌های بیو-ایمن چندکاره بر پایه کربوکسی‌متیل کیتوسان و آنتوسیانین گلبرگ زعفران تقویت‌شده با نانوذرات اکسید مس برای حسگری تازگی گوشت

در این مطالعه، ابتدا آنتوسیانین گلبرگ زعفران (SPA) استخراج و نانوذرات اکسید مس (CuO-NPs) سنتز شد. سپس، فیلم‌های بیو-پایه چندکاره بر پایه کربوکسی‌متیل کیتوسان (CMCS)، SPA و CuO-NPs با استفاده از روش ریخته‌گری حلال ساخته شد. خواص مکانیکی، حرارتی، فیزیکی، نوری، ضدباکتریایی، سمیت و حساسیت pH فیلم‌های تهیه‌شده ارزیابی شد. نتایج به‌دست‌آمده نشان داد که ادغام همزمان CuO-NPs و SPA خواص مکانیکی، جذب UV، خواص مانع و همچنین پایداری حرارتی فیلم‌ها را بهبود بخشید. علاوه بر این، فیلم‌های نانوکامپوزیتی فعالیت ضدمیکروبی عالی علیه باکتری‌های گرم‌مثبت (Staphylococcus aureus) و گرم‌منفی (Escherichia coli) نشان دادند. فیلم‌های نانوکامپوزیتی ساخته‌شده به طور واضح تغییر رنگ از صورتی به سبز در محیط‌های اسیدی و قلیایی به ترتیب نشان دادند. فیلم‌های چندکاره می‌توانستند تازگی گوشت بره را در طول زمان نگهداری به طور مؤثر حس کنند، و بنابراین می‌توانند به عنوان شاخص‌های pH برای نظارت بر تازگی/فساد گوشت در زمان واقعی معرفی شوند.

In the present study, first, saffron petal anthocyanin (SPA) and copper oxide nanoparticles (CuO-NPs) were extracted and synthesized, respectively. Then, multifunctional bio-based films based on carboxymethyl chitosan (CMCS), SPA, and CuO-NPs were fabricated using solvent casting method. The mechanical, thermal, physical, optical, antibacterial, toxicity, and pH sensitivity properties of the prepared films were evaluated. The obtained results demonstrated that simultaneous incorporation of CuO-NPs and SPA improved the mechanical, UV absorption, barrier properties as well as the thermal stability of the films. Moreover, the nanocomposite films exhibited a great antimicrobial activity against both Gram-positive (Staphylococcus aureus) and Gram-negative (Escherichia coli) bacteria. Fabricated nanocomposite films obviously exhibited color change from pink to green in acidic and alkaline media, respectively. The multifunctional films could effectively sense the freshness of lamb meat during storage time, and thus they can be introduced as pH-indicators for monitoring the freshness/spoilage of meat in real-time.