Цинамалдехид чини 85% ~ 90% есенцијалног уља цимета, а Кина је једно од главних подручја узгоја цимета, а ресурси цинамалдехида су богати. Молекуларна структура цинамалдехида (C9H8O) је фенил група повезана са акрилеином, у природном стању је жућкаста или жућкасто-смеђа вискозна течност, са јединственим и јаким укусом цимета и кока-коле, може се користити у зачинима и додацима. Тренутно је објављено много извештаја о широком спектру антибактеријског дејства цинамалдехида и његовом механизму деловања, а студије су показале да цинамалдехид има добар антибактеријски ефекат на бактерије и гљивице. У области медицине, неке студије су прегледале напредак истраживања цинамалдехида у метаболичким болестима, болестима циркулаторног система, антитуморским и другим аспектима, и откриле су да цинамалдехид има добра антидијабетичка, антигојазна, антитуморска и друга фармаколошка дејства. Због богатих извора, природних састојака, безбедности, ниске токсичности, јединственог укуса и широког спектра антибактеријског дејства, то је адитив за храну који је одобрила Америчка агенција за храну и лекове и Кина. Иако максимална количина није ограничена у употреби, његова испарљивост и оштар мирис ограничавају његову широку примену у храни. Фиксирање цинамалдехида у фолији за паковање хране може побољшати његову антибактеријску ефикасност и смањити његов сензорни утицај на храну, и игра улогу у побољшању квалитета складиштења и транспорта хране и продужавању рока трајања.
1. Антибактеријска композитна мембранска матрица
Већина истраживања о антибактеријској фолији за паковање хране користи природне и разградиве супстанце као матрицу за формирање филма, а фолија за паковање се припрема методом премазивања, ливења или екструзије на високој температури. Због различитог начина деловања и компатибилности између различитих мембранских подлога и активних супстанци, својства готове мембране су различита, па је веома важно одабрати одговарајућу мембранску подлогу. Уобичајено коришћене подлоге за формирање филма укључују синтетичке разградиве супстанце као што су поливинил алкохол и полипропилен, природне супстанце као што су полисахариди и протеини и композитне супстанце. Поливинил алкохол (ПВА) је линеарни полимер, који обично формира тродимензионалну мрежну структуру када се умрежи, и има одлична механичка својства и баријерна својства. Природни ресурси мембранских матрица су обилни и широко доступни. На пример, полилактична киселина може се ферментисати из сировина као што су скроб и кукуруз, које имају довољне и обновљиве изворе, добру биоразградивост и биокомпатибилност, и идеалан је еколошки прихватљив материјал за паковање. Композитна матрица је често састављена од две или више мембранских матрица, које могу играти комплементарну улогу у поређењу са једном мембранском матрицом.
Механичка својства и баријерна својства су важни индикатори за процену подобности фолије за паковање. Додавање цинамалдехида ће се умрежити са матрицом полимерне мембране и тиме смањити молекуларну флуидност, смањење издужења при кидању је последица дисконтинуитета структуре полисахаридне мреже, а повећање затезне чврстоће је последица повећања хидрофилне групе током процеса формирања филма изазваног додатком цинамалдехида. Поред тога, пропустљивост гаса композитне мембране цинамалдехида је генерално повећана, што може бити последица дисперзије цинамалдехида у полимер да би се створиле поре, шупљине и канали, смањио отпор преноса масе молекула воде и на крају довео до повећања пропустљивости гаса композитне мембране цинамалдехида. Механичка својства и пропустљивост неколико композитних мембрана су сличне, али структура и својства различитих полимерних подлога су различите, а различите интеракције са цинамалдехидом ће утицати на перформансе фолије за паковање, а затим и на њену примену, па је веома важно одабрати одговарајућу полимерну подлогу и концентрацију.
Друго, метод везивања цинамалдехида и фолије за паковање
Међутим, цинамалдехид је благо растворљив у води са растворљивошћу од само 1,4 мг/мл. Иако је технологија мешања једноставна и практична, две фазе, цинамалдехида растворљивог у мастима и мембранске матрице растворљиве у води, су нестабилне, а услови високе температуре и високог притиска који су обично потребни у процесу формирања филма значајно смањују концентрацију расположивог цинамалдехида у мембрани. Тешко је постићи идеалан бактериостатски ефекат. Технологија уграђивања је процес коришћења материјала зида за обмотавање или адсорбовање активне супстанце која треба да се угради ради подршке перформансама или хемијске заштите. Употреба технологије уграђивања за фиксирање цинамалдехида у материјалу за паковање може довести до његовог успореног ослобађања, побољшања брзине задржавања, продужења антибактеријског старења филма и оптимизације механичких својстава филма за паковање. Тренутно, уобичајене методе комбиновања цинамалдехида са филмом за паковање могу се поделити у две категорије: конструкција вештачког носача и конструкција природног носача, укључујући уграђивање полимера, уграђивање нано липозома, уграђивање циклодекстрина, везивање или пуњење нано глином. Комбинацијом самосклапања слојева и електропредења, носач за испоруку цинамалдехида може се оптимизовати, а начин деловања и опсег примене цинамалдехида могу се побољшати.
Примена филма за паковање хране са активним алдехидом цимета
Различите врсте хране имају различит садржај воде, састав хранљивих материја и услове складиштења и транспорта, а динамика раста микроорганизама који изазивају кварење је веома различита. Ефекат конзервације антибактеријског паковања са цинамалдехидом за различите намирнице је такође различит.
1. Утицај очувања свежине поврћа и воћа
Кина је богата природним ресурсима, међу којима су производња и потрошња поврћа и воћа огромне. Међутим, садржај влаге и шећера у поврћу и воћу је висок, богат хранљивим материјама и склон је микробиолошком загађењу и кварењу током складиштења, транспорта и продаје. Тренутно је примена антибактеријске фолије за паковање важно средство за побољшање квалитета складиштења и транспорта поврћа и воћа и продужење њиховог рока трајања. Паковање јабука композитном фолијом од цинамалдехида и полилактичне киселине може смањити губитак хранљивих материја, инхибирати раст ризопуса и продужити период складиштења јабука на 16 дана. Када се фолија за паковање хране са активним цинамалдехидом примени на паковање свеже исечене шаргарепе, инхибиран је раст плесни и квасца, смањена је брзина труљења поврћа, а рок трајања је продужен на 12 дана.
2. Ефекат очувања свежине месних производа Месни производи су богати протеинима, мастима и другим супстанцама, богати хранљивим материјама и јединственим укусом. На собној температури, размножавање микроорганизама узрокује разградњу месних протеина, угљених хидрата и масти, што резултира кварењем меса, лепљивом површином, тамном бојом, губитком еластичности и непријатним мирисом. Фолија за паковање хране са активним цинамалдехидом се широко користи у паковању свињетине и рибе, углавном инхибира раст Staphylococcus aureus, Escherichia coli, aeromonas, квасца, бактерија млечне киселине и других бактерија, и може продужити рок трајања од 8 ~ 14 дана.
3. Ефекат очувања свежине млечних производа Тренутно, потрошња млечних производа у Кини расте из године у годину. Сир је ферментисани млечни производ са богатом хранљивом вредношћу и протеинима. Међутим, сир има кратак рок трајања, а стопа отпада на ниским температурама је и даље алармантна. Употреба фолије за паковање хране са циметним алдехидом може ефикасно продужити рок трајања сира, осигурати добар укус сира и спречити кварење сира због ужеглог стања. За кришке сира и сосове од сира, рок трајања се продужава на 45 дана, односно 26 дана након употребе паковања са активним циметним алдехидом, што доприноси уштеди ресурса.
4. Ефекат очувања свежине хлеба и колача од скроба су производи од скроба, направљени прерадом пшеничног брашна, меког боровог памука, слатки су и укусни. Међутим, хлеб и колачи имају кратак рок трајања и подложни су контаминацији плесни током продаје, што доводи до погоршања квалитета и бацања хране. Употреба активног цинамалдехида у амбалажи за бисквит и резани хлеб може инхибирати раст и размножавање пеницилијума и црне плесни и продужити рок трајања на 10 ~ 27 дана.
Цинамалдехид има предности обилног извора, високе бактериостазе и ниске токсичности. Као бактериостатично средство у активном паковању хране, стабилност и споро ослобађање цинамалдехида могу се побољшати конструисањем и оптимизацијом носача за испоруку, што је од великог значаја за побољшање квалитета складиштења и транспорта свеже хране и продужење рока трајања хране. Последњих година, цинамалдехид је постигао многа достигнућа и напредак у истраживању конзервације амбалаже хране, али истраживања примене у вези са тим су још увек у почетној фази и још увек постоје неки проблеми које треба решити. Кроз упоредно проучавање ефеката различитих носача за испоруку на механичка својства и баријерна својства мембране, детаљно истраживање начина деловања цинамалдехида и носача и кинетике његовог ослобађања у различитим срединама, проучавање утицаја закона раста микроорганизама у храни на кварење хране и регулаторни механизам антибактеријског паковања на време и брзину ослобађања антимикробних средстава. Дизајнирати и развити активне системе паковања који могу да задовоље различите захтеве за конзервацију хране.
Време објаве: 03.01.2024.