استفاده از گیاهان دارویی در قالب طب سنتی برای درمان بیماریها و مصارف دیگر در صنایع غذایی، آرایشی و بهداشتی از دیر باز مورد توجه بوده است، ولی در چند ساله اخیر با گرایش مردم به استفاده از داروهایی با منشأ گیاهی به دلیل عوارض جانبی و سوء داروهای شیمیایی توجه جهانیان به این بحث بیشتر شده است. از سوی دیگر، تأکید سازمان بهداشت جهانی (WHO) در جایگزینی تدریجی مواد طبیعی به جای مواد شیمیایی موجب شده تا کشورهای مختلف جهان نسبت به سرمایه گذاری، برنامه ریزی کشت و تولید انبوه گیاهان دارویی در سطوح صنعتی و استفاده از آن در صنایع دارویی، بهداشتی و غذایی اقدام کنند ]۱۴[.
( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
۲-۱-۱- مزایای استفاده از گیاهان دارویی
استفاده از گیاهان دارویی و داروهای گیاهی همانند استفاده از داروهای شیمیایی دارای مزایا و معایبی می باشد. از مهمترین مزایای داروهای گیاهی ارزش اقتصادی و کمی هزینه دستیابی به آنها است. از مزایای دیگر داروهای گیاهی اثرات زیست محیطی و اکولوژیکی کاربرد آنها است، که میتوان آن را نوعی تعامل و دوستی بین انسان با محیط زیست دانست. همچنین استفاده از داروهای گیاهی اثرات تخریبی کمتری بر منابع طبیعی نظیر خاک، آب، هوا و انرژی دارد. علاوه بر این می تواند موجب ایجاد باغ ها و مزارع تولید و پرورش گیاهان دارویی شود و به دنبال آن اثرات مثبتی بر افزایش تنوع زیستی در محیط زیست و کاهش آلودگی های زیست محیطی خواهد داشت. البته بایستی به این نکته توجه نمود که برداشت افراطی گیاهان دارویی از منابع طبیعی منجر به انقراض و نابودی گونه های نادر و ارزشمند می شود. برتری دیگر داروهای گیاهی کاهش عوارض ناشی از داروهای شیمیایی و جلوگیری از مقاومت نسبی عوامل بیماریزا است. اغلب عوامل بیماریزا در برابر مصرف مداوم داروهای شیمیایی جهش ژنتیکی یافته و در برابر داروها از خود مقاومت نسبی نشان می دهند و از اثر بخشی آنها کاسته می شود ]۱۵[.
۲-۱-۲- معایب استفاده از گیاهان دارویی
یکی از معایب استفاده از داروهای گیاهی محدودیت دسترسی به برخی گونه های گیاهی در همه فصول سال است و در صورت نگهداری ممکن است با فساد و کاهش اثرات مفید آن همراه باشد. از دیگر معایب این دسته داروها این است که زمان درمان با داروهای گیاهی بسیار طولانی بوده و در حال حاضر تیمار با این منابع دارویی جهت کنترل بیماریهای اپیدمیک مؤثر نمی باشد ]۱۵[.
۲-۱-۳- اسانس های گیاهی
اثر گیاهان معطر و ادویهها در نگهداری و پیشگیری از فساد مواد غذایی از دوران باستان برای انسان به خوبی شناخته شده بود به طوری که برای بهبود عطر و طعم غذاها و حفظ و نگهداری آنها به مدت طولانی از مقادیر زیاد ادویه همراه با نمک استفاده میشده است. تا قبل از قرن ۱۹ میلادی استفاده از منابع طبیعی و عمدتاً گیاهان از راههای اصلی درمان بیماری بوده است. ادویه ها، گیاهان دارویی و اسانس ها و عصارههای آنها درجات متنوعی از فعالیت زیستی را دارا میباشد. از میان ۷۰ ادویهای که رسماً به عنوان افزودنیهای غذایی شناخته شده اند، فعالیت ضد میکروبی تعداد زیادی از آنها به اثبات رسیده است و معمولاً غلظت ترکیبات ضدمیکروبی ادویههای مورد استفاده به حدی است که تاثیری روی ویژگیهای حسی مواد غذایی نمیگذارد ]۶۷[.
۲-۱-۳-۱- مکانیسم عمل اسانس ها در جلوگیری از رشد میکروارگانیسمها
اگر چه مطالعات زیادی بر خصوصیات ضد میکروبی اسانس ها و ترکیباتشان انجام شدهاست اما جزئیات مکانیسم عمل آنها به طور کامل مورد بررسی قرار نگرفتهاست.ساختمان شیمیایی هر یک از ترکیبات اسانس ها بر نحوه عمل و فعالیت ضد میکروبی آنها تاثیر میگذارد.از زمانی که مشخص شد ترپنهای موجود در اسانس های گیاهی عوامل ضدمیکروبی اولیه هستند، مکانیسم عملی مشابه به این ترکیبات به آنها نسبت داده شد. بسیاری از ترپنهای بسیار فعال مانند اوژنول، تیمول، کارواکرول و… بطور طبیعی ساختمان فنلی دارند، بنابراین معقول به نظر میرسد که نحوه فعالیت آنها مرتبط با ساختمان فنلی شان باشد. اهمیت حضور گروه های هیدروکسیل در ترکیبات فنلی به اثبات رسیده است.به طور کلی میزان بازدارندگی اسانس ها را میتوان به حضور یک حلقه آروماتیک متصل به یک گروه قطبی نسبت داد.وجود گروه هیدروکسی فعال باعث شدهاست که این ماده بتواند به آسانی با جایگاههای فعال آنزیمها، باندهای هیدروژنی تشکیل دهد ]۶۸، ۶۹، ۷۰ و ۷۱[.
به طور کلی روش عمل اسانس به غلظت آن وابسته است. غلظتهای پایین از فعالیت آنزیم های مربوط به تولید انرژی ممانعت می کند در حالی که مقادیر بالای اسانس موجب رسوب پروتئینها میگردد.با این وجود نامشخص است که آیا تخریب دیواره سلولی مربوط به مقدار ترکیبات ضدمیکروبی است که سلول در معرض آنها قرار میگیرد و یا تاثیر اسانس ها در ابتدا موجب یک تخریب کوچک میگردد و سپس تخریب دیواره سلولی ایجادمیشود ]۷۱[.
یکی از خواص مهم اسانس ها و ترکیبات آنها خاصیت آبگریزی میباشد که آنها را قادر میسازد دیواره سلولی باکتری ها یا دیواره میتوکندریها را تجزیه کنند و باعث تخریب سلولی و نفوذپذیری بیشتر سلولها شود.مهاجرت یونها و دیگر محتویات سلولی نیز می تواند اتفاق بیفتد و کم شدن زیاد محتویات سلول باکتری و یا خروج مواد حساس و یونها منجر به مرگ باکتری خواهد شد ]۶۸[.
معمولاً اسانس هایی که قویترین خاصیت ضدباکتریایی را در برابر میکروارگانیسمهای عامل مسمومیت غذایی دارند شامل درصد زیادی از ترکیباتفنلی هستند. لذا به نظر میرسد که مکانیسم عمل آنها مشابه دیگر ترکیبات فنلی باشد. این ترکیبات معمولاً موجب اختلال در غشاء سیتوپلاسمی، شکستن و از هم گسیختن نیروی حرکتی پروتون، جریان الکترونی و انتقال فعال و منعقد شدن محتویات سلول می شود ]۶۸ و ۶۹[.
اجزاء اسانس ها همچنین روی پروتئینهای موجود در غشاء سیتوپلاسمی اثر میگذارند.آنزیمها از قبیل آتپاز[۲]در غشای سیتوپلاسمی جای گرفتهاند و به وسیله مولکولهای چربی در مرز غشاء وارد شده اند. دو طریق پیشنهاد شده است که به وسیله آن هیدروکربنهای حلقوی میتوانند عمل کنند. در ابتدا مولکولهای هیدروکربن چربی دوست میتوانند در یک لایه درون چربی تجمع پیدا کنند و واکنش چربی – پروتئین را از شکل طبیعی خارج کنند پس واکنش مستقیم ترکیبات چربی دوست با قسمت های آب گریز پروتئین ها ممکن میگرد. برای مثال مشخص شده است که نعناع و ترکیبات آن فعالیت آنزیم دکربوکسیلاز را در باکتری Enterobacter aerogenes مختل مینماید که مکانیسم عمل این ترکیب اتصال به پروتئینهای موجود در جایگاه فعال آنزیم میباشد ]۶۸[.
اسانس های گیاهان یکی از بزرگ ترین و مهم ترین ترکیبات بیوشیمی ثانویه در گیاهان دارویی، ادویه ای به ویژه معطر میباشند. از مهم ترین اهداف اکولوژیکی تولید این ترکیبات ثانویه در برخی گیاهان میتوان به دفع آفات افزایش تحمل نسبی به برخی شرایط نامساعد محیطی و جذب حشرات گرده افشان اشاره نمود ]۱۵[.
اسانس ها[۳] موسوم به ترپن ها هستند و یا منشأ ترپنی دارند. معمولاً بو و مزه تندی دارند و وزن مخصوص آن ها غالبأ از آب کم تر است. اسانس ها در سلولها و کرکهای ترشحی منفرد یا مجتمع، غده های ترشحی، مجاری ترشحی و در قسمت های سطحی و درونی اندامهای مختلف گیاهان وجود دارند ]۲[.
۲-۱-۴- زیره سبز
زیره سبز با نام علمى L. Cuminum cyminum گیاهی است از خانواده apiaceae، معطر، بدون کرک (جز میوه)، ساقه علفی با انشعابات دو تایى و گاهى سه تایى، ساقه گیاه شیاردار بوده و داراى بافت کلانشیم محیطی است. گیاهی کوچک، علفی به ارتفاع ۱۵ تا ۵۰ سانتی متر و دارای ریشه دراز باریک به رنگ سفید و ساقه ای راست و منشعب به تقسیمات دو تایی است منشأ اولیه آن ناحیه علیای مصر و سواحل نیل بوده است ولی امروزه به حالت نیمه وحشی در منطقه وسیعی از مدیترانه ، عربستان ، ایران، و نواحی مختلف می روید و یا در این نواحی پرورش می یابد. برگهای آن متناوب، شفاف، بی کرک، منقسم به بریدگیهای بسیار نازک و ظریف ولی دراز و نخی شکل است. گلهائی کوچک ، سفید یا صورتی رنگ و مجتمع به صورت چتر مرکب دارد. میوه آن بیضوی کشیده، باریک در دو انتها، بسیار معطر ، به طول ۶ میلی متر، به قطر ۱/۵ میلی متر و پوشیده از تارهای خشن است. بعضی از واریته های این گیاه میوه های عاری از تار دارند. رنگ میوه بر حسب واریته های مختلف گیاه ممکن است زرد تیره یا خرمائی مایل به سبز و یا خاکستری باشد (گل آذین از نوع چتر مرکب می باشد و هر چتر مرکب به سه تا شش چترک ختم می شود. و هر چترک دارای سه تا چهار گل می باشد. براکته های گشیده و خطی در زیر چتر مرکب به صورت حلقه ای مجتمع شده و گریبان نامیده می شود. براکته های قاعده هر گل نیز در قاعده چترک ها به صورت حلقوی وجود داشته و گریبانک نامیده می شود. میوه دوکی شکل بوده و در دو سر باریک می باشد و از نوع دو فندقه شیزوکارپ است که شامل دو مریکارپ میباشد . جنین دانه کوچک بوده و در البومین محصور است و به شدت به جدار مریکارپ فشرده است ]۹۲[.
شکل ۲- ۱: گیاه زیره سبز ]۱۰[.
گیاه زیره سبز با نام علمی کومینوم یک گیاه آروماتیک (Cuminum cyminum) سیمینوم است که عضو خانواده آپیاسه می باشد و برای طعم بخشی به غذاها، در تهیه عطرها و برای موارد پزشکی استفاده می شود. از زیره سبز در طب سنتی در چندین مورد استفاده شده است. نشان داده شده که در درمان بیماری های دستگاه گوارش، به ع نوان ضد نفخ و تسهیل کننده هضم غذا عمل می نماید و همچنین از زیره سبز در بیماری های ریوی برای درمان سرفه استفاده شده است ]۸۳[.
این گیاه، بومی خاورمیانه به ویژه جنوب شرقی ایران است. از ترکیبات مهم و عمده آن می توان به سابینن، فلاونوئیدها، پلی ساکاریدها، کومارین، کومین آلدئید، پینن و ترپینن اشاره نمود ]۸۴[. زیره سبز گیاهی کوچک و علفی از خانواده آپیاسه می باشد ]۲۰[ و میوه آن بسیار معطر است. مصرف زیره سبز به عنوان چاشنی در ایران و بسیاری از کشورها مرسوم می باشد، در آلمان با نان و در هلند با پنیر مخلوط می شود ]۲۱[. گزارش هایی از فعالیت ضد باکتریایی و ضد قارچی آن در علم پزشکی وجود دارد ]۹۱[. سالیان درازی است که در طب سنتی و تجربی به عنوان گیاه دارویی، به ویژه برای رفع نفخ و دل درد استفاده می شود. اسانس زیره سبز جز بسیاری از فرآورده های دارویی گیاهی ضد نفخ موجود در بازار دارویی دنیا می باشد.
زیره دارای تانن ، روغن زرین و اسانس است . اسانس زیره را از تقطیر میوه له شده تحت اثر بخار آب بدست می آورند . این اسانس مایعی است بی رنگ که در اثر ماندن ابتدا به رنگ زرد و سپس قهو ه ای رنگ می شود . بوی زیره مربوط به آلدئیدی بنام کومینول است . مقدار کومینول در زیره بسته به محل کشت آن بین ۳۰ تا ۵۰ درصد است . ضد تشنج است. برای برطرف کردن بیماری صرع مفید است. فعالیت ضد میکروبی اسانس زیره سبز بر روی پاتوژنهای غذا زاد از جمله لیستریا مونوسیتوژنز و اشرشیاکلی به خوبی نشان داده شده است ]۹۳[.
زیره گیاهی است علفی، آروماتیک و معطر از تیره چتریان، بوتهای، پایا و چند ساله، که به طور عمده به صورت مستقیم بعنوان غذا و یا در چاشنی، نوشابههای الکلی، عطرسازی و مواد آرایشی استفاده می شود. دانهها، برگها و گل گیاه دارای اسانس و خاصیت دارویی میباشد. عامل اصلی و خاصیت دارویی در زیره اسانس یا روغن فرار محسوب می شود که شامل اترهای فنلی میباشد. ترکیبات تشکیل دهنده زیره عبارتند از: پروتئین، کربوهیدرات، ترکیبات فیبری، کلسیم، ترکیبات فسفر، آهن، ویتامینها و اسانس ( ۵/۲ تا ۴ درصد). ماده اصلی اسانس زیره سبز، آلدئید کومینیک یا کومینول میباشد. به علاوه دارای مواد فلاندرون، کارون و الکل کومینیک است ]۱ [.
امروزه اسانس زیره سبز به عنوان یک آنتی باکتریال طبیعی موضوع بررسیهای متعدد است. اصلی ترین و عمده ترین ترکیب موجود در اسانس زیره سبز، آلدئیدی بنام کومینال یا کومین آلدئید میباشد که حداکثر تا ۶۳ درصد از کل میزان اسانس را تشکیل میدهد ]۲۲[.
بررسی فعالیت ضد میکروبی اسانس زیره سبز روی چهار نوع باکتری گرم مثبت، سه نوع باکتری گرم منفی، یک نوع باکتری اسید دوست و یک نوع مخمر نشان داد که هر دو نوع باکتری تحت تاثیر اسانس زیره سبز قرار گرفتند، اما حساسیت باکترهای گرم مثبت بیشتر بود که ممکن است به خاطر وجود غشای خارجی در ساختمان دیواره سلولیشان باشد ]۹۰[.
در مورد اثر ضد میکروبی اسانس گیاه زیره سبز گزارش هایی صورت گرفته است. طی مطالعه ای اثر عصاره های آبی و متانلی زیره سبز بر روی هلیکوباکتر پیلوری مورد ارزیابی قرار گرفت که نشان داده شد این ترکیب رشد هلیکوباکتر را در شرایط آزمایشگاهی مهار می کند]۸۵[. مطالعه ای دیگر نشان داد که اسانس زیره اثر ضد میکروبی قابل قبولی را نسبت به سویه های اشریشیا کلی و استافیلوکوکوس اورئوس نشان داده است ]۸۶[. لاکوبلیس و همکاران نشان دادند، حضور میزان بالای کومین آلدهید ( ۱/۱۶ درصد) در اسانس زیره سبز میتواند دارای فعالیت ضد باکتریایی در مقابل برخی از باکتری های گرم منفی و مثبت باشد ]۸۷[. در پژوهشی دیگر، اثر ضد میکروبی زیره سبز بر علیه باکتری های اشریشیا کلی و سالمونلا تیفی موریوم بررسی و اثبات شده است ]۸۸[. رنجبریان و همکاران طی مطالعه ای اثر ضد باکتریایی چهار عصاره گیاهی از جمله زیره را بر هلیکوباکتر پیلوری به روش انتشار از دیسک بررسی کردند و نشان دادند عصاره زیره رشد این باکتری را مهار می کند ]۸۹[.
دانشمندی و همکارانش در سال ۱۳۸۹، در پژوهشی اثرات متقابل دارویی و فعالیت ضد باکتریایی اسانس زیره سبز را مورد مطالعه قرار دادند. در این مطالعه فعالیت ضد باکتریایی اسانس زیره سبز را بر ضد سویه های شیگلا فلکسنری، سودوموناس آئروژینوزا، انتر وکوکوس فکالیس، باسیلوس سرئوس، سالمونلا تیفی موریوم، باسیلوس سوبتیلیس، استافیلوکوکوس اورئوس و اشریشیا کلی را ارزیابی کردند. نتایج نشان دهنده فعالیت ضد باکتریایی خوب این اسانس بر ضد سویه های مورد آزمایش بود . بر اساس تست انتشار از دیسک در آگار بزرگ ترین هاله عدم رشد مربوط به باسیلوس سرئوس با قطر۴۴ میلی متر و بعد از آن بیشترین قطر هاله عدم رشد به ترتیب مربوط به باسیلوس سوبتیلیس، استافیلوکوکوس اورئوس، شیگلا فلکسنری و اشریشیا کلی بود و برای انتروکوکوس فکالیس، سودوموناس آئروژینوزا و سالمونلا تیفی موریوم کمترین قطر هاله عدم رشد مشاهده گردید بررسی نتایج MBC و MIC نشان داد که اسانس زیره سبز بیشترین اثر مهار کنندگی و کشندگی را بر روی اشریشیا کلی دارد ]۸[.
صبوری راد و همکارانش در سال ۱۳۹۰، اثرات آنتی باکتریال اسانس زیره سبز بر سه نوع باکتری گرم منفی را بررسی کردند. نتایج نشان داد با افزایش غلظت اسانس، قطرهاله عدم رشد افزایش یافته، به طورى که در غلظت ۲۰۰۰ میکرولیتر بالاترین قدرت مهار رشد با قطرهاله ۱۷ میلى متر در E.coli مشاهده شد. بر اساس قطرهاله عدم رشد اندازه گیرى شده، حداقل غلظت ممانعت کننده از رشد در دو باکترى K. pneumonia و P.aeruginosa غلظت ۱۲۵ میکرولیتر تعیین گردید. در حالى که حداقل غلظت ممانعت کننده رشد در E.coli غلظت ۲۵۰ میکرولیتر بود. همچنین بر اساس نتایج، بزرگترین قطرهاله عدم رشد، مربوط به تیمار شاهد بر روى باکترى K. pneumonia بوده است ]۲۳[.
بنیادیان و کریم در سال ۱۳۸۱، در پژوهشی تاثیر روغنهای فرار برخی گیاهان ( پونه، نعناع، ترخان، زیره و آویشن) بر روی باکتری های E.coli و S.aureus در محیط کشت مایع را بررسی کردند. بر اساس نتایج بدست آمده از این پژوهش حداقل غلظت ممانعت کننده بر روی باکتری های E.coli و S.aureus برای اسانس زیره به ترتیب ۴/۰ و ۱/۰ درصد وحداقل غلظت کشنده باکتری های E.coli و S.aureus برای اسانس زیره به ترتیب ۵/۰ ۲/۰ درصد است. روغنهای فرار این اسانس بر روی باکترهای گرم مثبت تاثیر بیشتری نسبت به باکتری های گرم منفی دارا میباشند ]۶[.
۲-۲- ژلاتین
نام ژلاتین که از حدود سالهای۱۷۰۰ میلادی متداول شده از ریشه لاتین ژلاتوس به معنی سفت یا یخزده مشتق شده است هرچندکه اصطلاح ژلاتین گاهی اوقات برای سایر ترکیبات تولیدکننده ژل نیز مورد استفاده قرار میگیرد اما بهتر است فقط برای مواد پروتئینی مشتق شده از کلاژن به کار برود ]۳۲[.
ژلاتین یک ماده پروتئینی کلوئیدی و قدیمیترین ماکرومولکولی است که از هیدرولیز کلاژن موجود در پوست، استخوان و بافت پیوندی حیوانات از جمله دام، طیور و آبزیان بدست می آید. کلاژن بخش اصلی بافت پیوندی است که قسمت اعظم پروتئینهای پوست، رگها، بافتهای پیوندی و پروتئینهای استخوان و غضروف را تشکیل میدهد. این مواد در آب جوش و بخار آب گرم حل شده و تولید ژلاتین مینمایند ]۵۱[.
از میان لایه های خوراکی بر مبنای پروتئین، لایه ژلاتین به خاطر فرآورده های خوراکی و دارویی مانند اجزای روکش کپسول، گوشت و سوسیس مورد توجه قرار گرفته است. زیرا ژلاتین در میان هیدروکلوئیدها از لحاظ تشکیل ژلهای برگشت پذیر حرارتی با نقطه ذوب نزدیک به دمای بدن منحصر به فرد است. خواص لایه ژلاتین به چندین عامل بستگی دارد، مانند منبع ژلاتین و فرایند لایه سازی ژلاتین. منابع ژلاتین غیر گاوی به ویژه گونه های دریایی، در پاسخ به بحران آنسفالوپاتی اسفنج مانند گاوی (BSE) به تازگی توجه زیادی به خود جلب کرده اند ]۴۹[.
ژلاتین بیوپلیمر مهمی است که در صنایع غذایی، دارو و عکس برداری کاربرد زیادی دارد. اکثر ژلاتینها از استخوان و پوست پستانداران ( به ویژه گوشت گاو و گوشت خوک ) بدست میآیند ]۶۳[. ژلاتین یک پروتئین با دامنه گسترده‌ای از خواص کارکردی و کاربردها، مانند قابلیت تشکیل فیلم است، که به وسیله تجزیه آبی کلاژن بدست می‌آید. خواص و قابلیت تشکیل فیلم ژلاتینها ارتباط مستقیمی با وزن مولکولی دارد، به عبارت دیگر، هر چه میانگین وزن مولکولی بیشتر باشد، کیفیت ژلاتین بهتر خواهد بود. توزیع وزن مولکولی عمدتاً به میزان اتصال عرضی کلاژن و رویه استخراج بستگی دارد. البته، خواص فیزیکی ژلاتینها علاوه بر توزیع وزن مولکولی به ترکیب اسید آمینه نیز بستگی دارد. ژلاتین‌های پستاندارن معمولاً خواص فیزیکی بهتری نسبت به ژلاتین‌های اکثر ماهی‌ها دارند. که این امر عمدتاً با مقدار بیشتر اسید آمینه آنها بستگی دارد. که باعث ایجا پیکربندی مارپیچ سه‌گانه در دمای پایین می‌شود. در بسیاری از تحقیقات به خواص فیزیکی و شیمیایی فیلم‌های ژلاتینی پستانداران پرداخته شده است ]۵۳[.
کیفیت یک ژلاتین خوراکی تا حد زیادی به خواص رئولوژیکی[۴] آن (بیش از همه استحکام ژل و گرانروی آن) بستگی دارد، اما این امر، همچنین تابعی از سایر ویژگیهای آن مانند شفافیت، عدم وجود رنگ و طعم و نیز حل‌پذیری آسان میباشد. به دلیل همین خواص، ژلاتین یکی از اولین موادی است که به عنوان ماتریس ترکیب‌های بیواکتیو مورد استفاده قرار گرفته است، که البته این بیوپلیمر (زیست بسپار) همچنان مود توجه است، که دلیل این امر فراوانی، قیمت نسبتاً پایین و خواص کارکردی بسیار عالی است. اخیراً نیز علاقه روز افزونی در رابطه با ظرفیت و کاربرد پذیری آن به عنوان ماده بسته‌بندی غذا به وجود آمده است ]۵۴[.
۲-۲-۱- ویژگیهای ژلاتین
ژلاتین معمولا بصورت پودر یا گرانول تولید می شود، رنگ آن زرد متمایل به قهوهای و تقریبا بی بو و بدون مزه میباشد که از نظر فیزیکی تقریبا شفاف و شکننده میباشد. ژلاتین در آب گرم، گلیسرول و اسید استیک محلول و در حلالهای ارگانیک غیر محلول میباشد. ژلاتین در دمای حدود ۳۰ تا ۳۵ درجه حدود ۵ تا ۱۰ برابر وزن خود آب جذب می کند و به یک ژل آبکی تبدیل می شود. نقطه ژلهای شدن ژلاتینی که از ماهی گرفته می شود پائینتر از نقطه ژلهای شدن ژلاتین تهیه شده از گاو و خوک میباشد. ژلاتین یک ماده آمفوتریک است بدین معنا که نه اسیدی است و نه قلیایی ]۳۰[.
نقطهی ایزوالکتریک ژلاتین به نوع فرایند تولید آن بستگی دارد. ژلاتین تولیدی با روش اسیدی دارای نقطهی ایزوالکتریک بین ۹-۵/۶ است وژلاتین تهیه شده با روش قلیایی دارای نقطهی ایزوالکتریک در حدود ۵-۸/۴ میباشد ]۴۱[.
ژلاتین با آب تشکیل ژلی میدهد که تحت تأثیر حرارت، برگشتپذیر میباشد. ژلاتین در آب سرد خیلی کم حل می شود ولی حلالیت آن در آب جوش خیلی زیاد است و محلول بهدست آمده مایعی است که پس از سرد شدن، ژل شفافی میدهد که درجه شفافیت آن با غلظت ژلاتین نسبت عکس دارد ]۳۰[.
۲-۲-۲- ساختار ژلاتین
اسید آمینهی کوچک گلایسین و اسید آمینههای حلقوی پرولین و هیدروکسی پرولین مهمترین اسید آمینههای آن را تشکیل می دهند ]۳۶[.
شکل ۲- ۲: ساختمان ژلاتین ]۱۹[.
ترکیبات اصلی ژلاتین شامل ۹۰-۸۴ درصد، پروتئین ۲-۱ درصد ، نمکهای معدنی و ۱۵-۸ درصد، آب میباشد. ساختار فنری آمینواسیدهای ژلاتین با پیوندهای پپتیدی به هم متصل شده اند. اکثر آمینواسیدهای مورد نیاز سلولهای بدن در ژلاتین موجود است. و تنها آمینو اسیدهای حاوی سولفور در ژلاتین وجود ]۶۳[.
۲-۲-۳- کاربردهای ژلاتین
مهمترین مصارف ژلاتین در صنایع غذایی، داروئی و شیمیایی است. به ویژه در صنایع غذایی در تهیه مارمالادها و ژلهها، شیرینیجات و بستنیها کاربرد داشته، به آسانی در بدن جذب شده و حتی به هضم سایر مواد غذایی از طریق تشکیل امولسیون کمک مینماید. در صنایع غذایی از ژلاتین بعنوان ایجاد کننده ارزش پروتئینی، قوام دهنده مایعات غذایی، پایدارکننده بعضی از محصولات غذایی در صنایع عکاسی و در صنایع داروسازی جهت تولید کپسولهای ژلاتینی و … استفاده می شود ]۶۶[.
۲-۲-۴- ژلاتین گاوی
