در سال های اخیر، رویکردهای نوین بسته بندی فعال در صنعت مواد غذایی با هدف ارتقای کیفیت، ایمنی و افزایش ماندگاری محصولات، جایگاه ویژه ای پیدا کرده اند. ازجمله این نوآوری ها، استفاده از آیروژل ها به عنوان یک ماده متخلخل با دانسیته کم در بسته بندی مواد غذایی توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. در این زمینه، بیوآیروژل ها که از منابع طبیعی تهیه می شوند، به عنوان جایگزینی سازگار با محیط زیست برای آیروژل های سنتزی مطرح شده اند. در این پژوهش از موسیلاژ دانه شاهی (CSM)، پلی وینیل الکل (PVA) و اسیدسیتریک (CA) به ترتیب به عنوان منبع پلی-ساکاریدی، پلیمر کمکی و عامل اتصال دهنده عرضی برای سنتز بیوآیروژل استفاده شد. اثر نسبت موسیلاژ دانه شاهی به پلی وینیل الکل (3-1، 1-1 و 1-3) و همچنین اثر غلظت اسیدسیتریک (20،10 و 30% وزنی/وزنی) بر ویژگی های بیوآیروژل ازجمله دانسیته، نسبت تورم، تخلخل، ویژگی های مکانیکی، مورفولوژی و هدایت حرارتی بررسی شد. آزمون FTIR تشکیل پیوندهای استری بین ماتریس آیروژل و CA را تأیید کرد. افزودن پلی وینیل الکل به موسیلاژ دانه شاهی باعث بهبود جذب آب و خواص مکانیکی آیروژل ها شد. با افزایش غلظت CA، تغییرات معنی داری (05/0p<) در دانسیته و تخلخل مشاهده شد، به طوری که دانسیته کاهش و تخلخل افزایش یافت. خواص مکانیکی (سختی و فنریت) آیروژل ها با افزایش غلظت CA بهبود یافت. نتایج آنالیزهای DSC و TGA افزایش پایداری حرارتی آیروژل ها را با افزودن پلیمر کمکی و اتصال دهنده عرضی نشان داد. با افزودن CA سطح ویژه آیروژل افزایش و اندازه منافذ کاهش یافت. در ادامه پدهای بیواکتیو با استفاده از آیروژل (موسیلاژ دانه شاهی- پلی وینیل الکل- اسیدسیتریک 30%-1-1) و اسانس میخک (CEO) به عنوان یک عامل آنتی اکسیدان و ضد باکتری طبیعی در غلظت های مختلف (10-20-30 و 40%) تهیه شدند. خصوصیات مورفولوژی، دانسیته، تخلخل و خصوصیات آنتی اکسیدانی و ضد باکتریایی آن علیه اشرشیا کلی و استافیلوکوکوس اورئوس بررسی شد. با افزایش غلظت اسانس میخک راندمان ریزپوشانی، ظرفیت بارگذاری، فعالیت آنتی اکسیدانی و فعالیت ضد باکتریایی افزایش یافت. اسانس میخک ریزپوشانی شده در آیروژل پایداری حرارتی بالاتری نسبت به شکل آزاد آن نشان داد. سینتیک رهایش اسانس میخک در محیط های بافری شبیه سازی شده معده-روده، بزاق و محصول (سینه مرغ) مورد بررسی قرار گرفت و مدل سازی ریاضی انجام شد. مدل بهینه برای محیط معده-روده ریتگر-پپاس، پپاس-ساهلین و کوپچا، برای روده و بزاق مدل پپاس-ساهلین و برای محصول مدل هیگوچی بود. در مرحله بعد، اثر پد بیواکتیو تهیه شده در بسته بندی بر ماندگاری سینه مرغ نگهداری شده در یخچال مورد ارزیابی قرار گرفت. طی زمان نگهداری آزمایش های شیمیایی (pH، عدد تیوباربیتوریک اسید و محتوای نیتروژن بازی فرار، آزمون های میکروبی (شمارش کلی باکتری های مزوفیل هوازی، سرمادوست ها، اسیدلاکتیک باکتری ها، انتروباکتریاسه و کپک و مخمر) و ارزیابی ویژگی های رنگ و بافت در فواصل زمانی 3 روز بر روی سینه مرغ نگهداری شده در یخچال انجام شد. سینه مرغ در بسته بندی حاوی پد بیواکتیو در مقایسه با بسته های حاوی آیروژل و اسانس میخک آزاد در پایان دوره نگهداری کارایی ضد میکروبی بالاتری در مقابل باکتری های مزوفیل، سرمادوست، انتروباکتریاسه و همچنین کپک و مخمر نشان دادند. به طور خاص سینه مرغ در بسته بندی حاوی پد بیواکتیو کمترین شمارش کلی باکتریایی و نیز کمترین مقادیر نیتروژن بازی فرار و تیوباربیتوریک اسید را طی نگهداری نشان داد. همچنین پدهای بیواکتیو تهیه شده با جذب خونابه و رطوبت موجود در بسته بندی و فعالیت آنتی اکسیدانی خود توانست به افزایش کیفیت سینه مرغ و نگهداری آن کمک کند. این مطالعه نشان داد که بیوآیروژل های تهیه شده می توانند به عنوان راهکاری مؤثر در بسته بندی مواد غذایی مورداستفاده قرار گیرند. کلمات کلیدی: آیروژل، اسانس میخک، پد جاذب ضد باکتریایی، پلی وینیل الکل، موسیلاژ دانه شاهی، مرغ