A fahéjaldehid a fahéj illóolaj 85% ~ 90%-át teszi ki, Kína pedig a fahéj egyik fő termesztőhelye, gazdag fahéjaldehid-forrásokkal. A fahéjaldehid (C9H8O) molekulaszerkezete egy fenilcsoport, amely egy akrilinhez kapcsolódik, természetes állapotában sárgás vagy sárgásbarna viszkózus folyadék, egyedi és erős fahéj- és kólaízzel, fűszerekben és ízesítőkben használható. Jelenleg számos jelentés készült a fahéjaldehid széles spektrumú antibakteriális hatásáról és annak mechanizmusáról, és a tanulmányok kimutatták, hogy a fahéjaldehid jó antibakteriális hatással van a baktériumokra és gombákra. Az orvostudomány területén néhány tanulmány áttekintette a fahéjaldehiddel kapcsolatos kutatások előrehaladását anyagcsere-betegségekben, keringési rendszeri betegségekben, daganatellenes és egyéb területeken, és megállapította, hogy a fahéjaldehid jó cukorbetegség-, elhízás-, daganatellenes és egyéb farmakológiai aktivitással rendelkezik. Gazdag forrásai, természetes összetevői, biztonságossága, alacsony toxicitása, egyedi íze és széles spektrumú antibakteriális hatása miatt az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatala (FDA) és Kína által jóváhagyott élelmiszer-adalékanyag. Bár a maximális mennyiség nincs korlátozva, illékonysága és átható szaga korlátozza széles körű alkalmazását az élelmiszerekben. A fahéjaldehid élelmiszer-csomagolófóliába történő rögzítése javíthatja antibakteriális hatékonyságát és csökkentheti az élelmiszerekre gyakorolt érzékszervi hatását, valamint szerepet játszhat az élelmiszerek tárolásának és szállításának minőségének javításában és az eltarthatóság meghosszabbításában.
1. Antibakteriális kompozit membrán mátrix
Az élelmiszerek antibakteriális csomagolófóliájával kapcsolatos kutatások nagy része természetes és lebomló anyagokat használ filmképző mátrixként, és a csomagolófóliát bevonással, öntéssel vagy magas hőmérsékletű extrudálással állítják elő. A különböző membránszubsztrátok és hatóanyagok eltérő hatásmechanizmusa és kompatibilitása miatt a kész membrán tulajdonságai eltérőek, ezért nagyon fontos a megfelelő membránszubsztrátum kiválasztása. A gyakran használt filmképző szubsztrátok közé tartoznak a szintetikus biológiailag lebomló anyagok, mint például a polivinil-alkohol és a polipropilén, a természetes anyagok, mint például a poliszacharidok és fehérjék, valamint a kompozit anyagok. A polivinil-alkohol (PVA) egy lineáris polimer, amely térhálósodáskor általában háromdimenziós hálózati szerkezetet alkot, és kiváló mechanikai tulajdonságokkal és záró tulajdonságokkal rendelkezik. A természetes membránszerű mátrixforrások bőségesek és széles körben beszerezhetők. Például a politejsav olyan nyersanyagokból, mint a keményítő és a kukorica, fermentálható, amely elegendő és megújuló forrással rendelkezik, jó biológiai lebonthatósággal és biokompatibilitással rendelkezik, és ideális környezetbarát csomagolóanyag. A kompozit mátrix gyakran két vagy több membránmátrixból áll, amelyek kiegészítő szerepet játszhatnak egyetlen membránmátrixhoz képest.
A mechanikai tulajdonságok és a záróképesség fontos mutatók a csomagolófólia alkalmasságának értékeléséhez. A fahéjaldehid hozzáadása térhálósodást eredményez a polimer membrán mátrixszal, és ezáltal csökkenti a molekuláris fluiditást, a szakadási nyúlás csökkenése a poliszacharid hálózati szerkezet folytonossághiányának köszönhető, a szakítószilárdság növekedése pedig a filmképződési folyamat során a fahéjaldehid hozzáadása által okozott hidrofil csoportok számának növekedésének köszönhető. Ezenkívül a fahéjaldehid kompozit membrán gázáteresztő képessége általában megnőtt, ami a fahéjaldehid polimerbe való diszperziójának köszönhető, ami pórusokat, üregeket és csatornákat hoz létre, csökkenti a vízmolekulák tömegátadási ellenállását, és végső soron a fahéjaldehid kompozit membrán gázáteresztő képességének növekedéséhez vezet. Több kompozit membrán mechanikai tulajdonságai és permeabilitása hasonló, de a különböző polimer szubsztrátok szerkezete és tulajdonságai eltérőek, és a fahéjaldehiddel való eltérő kölcsönhatások befolyásolják a csomagolófólia teljesítményét, majd alkalmazását, ezért nagyon fontos a megfelelő polimer szubsztrát és koncentráció kiválasztása.
Másodszor, a fahéjaldehid és a csomagolófólia kötési módszere
A fahéjaldehid azonban vízben kis mértékben oldódik, oldhatósága mindössze 1,4 mg/ml. Bár a keverési technológia egyszerű és kényelmes, a zsírban oldódó fahéjaldehid és a vízben oldódó membránmátrix két fázisa instabil, és a filmképzési folyamat során általában szükséges magas hőmérséklet és nagy nyomás jelentősen csökkenti a membránban rendelkezésre álló fahéjaldehid koncentrációját. Nehéz elérni az ideális bakteriosztatikus hatást. A beágyazási technológia az a folyamat, amelynek során a falanyagot arra használják, hogy becsomagolják vagy adszorbeálják a beágyazandó hatóanyagot, amelyet teljesítménytámogatás vagy kémiai védelem biztosítására kell használni. A beágyazási technológia alkalmazása a fahéjaldehid csomagolóanyagban történő rögzítésére lassíthatja annak felszabadulását, javíthatja a retenciós sebességet, meghosszabbíthatja a fólia antibakteriális öregedését és optimalizálhatja a csomagolófólia mechanikai tulajdonságait. Jelenleg a fahéjaldehid és a csomagolófólia kombinálásának elterjedt hordozóépítési módszerei két kategóriába sorolhatók: mesterséges hordozóépítés és természetes hordozóépítés, beleértve a polimer beágyazást, a nano-liposzóma beágyazást, a ciklodextrin beágyazást, a nano-agyag kötést vagy betöltést. A réteg önszerveződés és az elektrosztatikus szálképzés kombinációjával optimalizálható a fahéjaldehid szállító hordozója, és javítható a fahéjaldehid hatásmechanizmusa és alkalmazási tartománya.
Fahéjaldehid-aktív élelmiszer-csomagolófólia felhordása
A különböző élelmiszertípusok víztartalma, tápanyag-összetétele, tárolási és szállítási körülményei eltérőek, és a romlást okozó mikroorganizmusok növekedési dinamikája is nagyon eltérő. A fahéjaldehid antibakteriális csomagolás tartósító hatása a különböző élelmiszerek esetében szintén eltérő.
1. Frissentartó hatás a zöldségekre és gyümölcsökre
Kína gazdag természeti erőforrásokban, amelyek közül a zöldségek és gyümölcsök termelése és piaci fogyasztása hatalmas. A zöldségek és gyümölcsök nedvesség- és cukortartalma azonban magas, tápanyagban gazdagok, és hajlamosak a mikrobiális szennyezésre és romlásra a tárolás, szállítás és értékesítés során. Jelenleg az antibakteriális csomagolófólia alkalmazása fontos eszköz a zöldségek és gyümölcsök tárolási és szállítási minőségének javítására, valamint eltarthatóságuk meghosszabbítására. Az alma fahéjaldehid-polilaktid kompozit fólia csomagolása csökkentheti a tápanyagveszteséget, gátolhatja a rhizopus növekedését, és 16 napra meghosszabbíthatja az alma tárolási idejét. Amikor a fahéjaldehid-aktív élelmiszer-csomagolófóliát frissen vágott sárgarépa csomagolására alkalmazták, a penész és az élesztő növekedése gátolt, a zöldségek rothadási sebessége csökkent, és az eltarthatóság 12 napra nőtt.
2. A húskészítmények frissen tartó hatása A húskészítmények gazdagok fehérjében, zsírban és egyéb anyagokban, tápanyagokban gazdagok és egyedi ízűek. Szobahőmérsékleten a mikroorganizmusok szaporodása a húsfehérjék, szénhidrátok és zsírok bomlását okozza, ami a hús romlásához, ragacsos felületéhez, sötét színéhez, rugalmasságának elvesztéséhez és kellemetlen szagához vezet. A fahéjaldehid-aktív élelmiszer-csomagolófóliát széles körben használják sertés- és halcsomagolásban, főként gátolja a Staphylococcus aureus, az Escherichia coli, az Aeromonas, az élesztő, a tejsavbaktériumok és más baktériumok növekedését, és 8-14 nappal meghosszabbíthatja az eltarthatóságot.
3. A tejtermékek frissen tartó hatása Jelenleg a tejtermékek fogyasztása Kínában évről évre növekszik. A sajt egy erjesztett tejtermék, gazdag tápértékkel és fehérjével. A sajt eltarthatósága azonban rövid, és az alacsony hőmérsékleten történő selejtezés mértéke továbbra is riasztó. A fahéjaldehid tartalmú élelmiszer-csomagolófólia használata hatékonyan meghosszabbíthatja a sajt eltarthatóságát, biztosíthatja a sajt jó ízét, és megakadályozhatja a sajt avasodását. A sajtszeletek és sajtmártások esetében az eltarthatóság 45, illetve 26 napra nő a fahéjaldehid aktív csomagolás használata után, ami elősegíti az erőforrások megtakarítását.
4. A keményítőből készült kenyér és sütemény frissentartó hatása A keményítőből készült kenyér és sütemény búzalisztből és puha fenyőgyapotból készült, édes és finom termékek. A kenyér és sütemény azonban rövid eltarthatóságú, és értékesítés közben penészesedésre hajlamos, ami minőségromláshoz és élelmiszer-pazarláshoz vezet. A fahéjaldehid-aktív élelmiszer-csomagolás használata a piskótában és a szeletelt kenyérben gátolhatja a penészgomba és a feketepenész növekedését és terjedését, és 10–27 napra meghosszabbíthatja az eltarthatóságot.
A fahéjaldehid előnyei a bőséges forrás, a magas bakteriosztázis és az alacsony toxicitás. Az élelmiszer-aktív csomagolásokban bakteriosztázisként a fahéjaldehid stabilitása és lassú felszabadulása javítható a szállítóhordozó kialakításával és optimalizálásával, ami nagy jelentőséggel bír a friss élelmiszerek tárolási és szállítási minőségének javítása, valamint az élelmiszerek eltarthatóságának meghosszabbítása szempontjából. Az elmúlt években a fahéjaldehid számos eredményt és előrelépést ért el az élelmiszer-csomagolás tartósításával kapcsolatos kutatásokban, de a kapcsolódó alkalmazáskutatás még mindig kezdeti szakaszban van, és még mindig vannak megoldandó problémák. Különböző szállítóhordozóknak a membrán mechanikai tulajdonságaira és záró tulajdonságaira gyakorolt hatásának összehasonlító vizsgálatán keresztül a fahéjaldehid és a hordozó hatásmechanizmusának, valamint felszabadulási kinetikájának mélyreható vizsgálata különböző környezetekben, az élelmiszerekben lévő mikroorganizmusok növekedési törvényének az élelmiszer-romlásra gyakorolt hatásának, valamint az antibakteriális csomagolás szabályozási mechanizmusának az antimikrobiális szerek időzítésére és felszabadulási sebességére gyakorolt hatásának tanulmányozása. Olyan aktív csomagolórendszerek tervezése és fejlesztése, amelyek megfelelnek a különböző élelmiszer-megőrzési követelményeknek.
Közzététel ideje: 2024. január 3.