تطبيق مضاد للجراثيم من سينامالديهيد في تغليف المواد الغذائية

يمثل سينمالدهيد 85% ~ 90% من زيت القرفة العطري، والصين هي واحدة من مناطق زراعة القرفة الرئيسية، وموارد سينمالدهيد غنية.التركيب الجزيئي للسينمالدهيد (C9H8O) عبارة عن مجموعة فينيل متصلة بالأكريلين، في الحالة الطبيعية لسائل لزج مصفر أو بني مصفر، مع نكهة القرفة وفحم الكوك الفريدة والقوية، ويمكن استخدامه في التوابل والبهارات.في الوقت الحاضر، كان هناك الكثير من التقارير حول العمل المضاد للبكتيريا واسع النطاق للسينامالديهيد وآليته، وقد أظهرت الدراسات أن السينامالدهيد له تأثير مضاد للجراثيم جيد على البكتيريا والفطريات.وفي مجال الطب، قامت بعض الدراسات بمراجعة التقدم البحثي للسينامالديهيد في الأمراض الاستقلابية، وأمراض الدورة الدموية، ومكافحة الأورام وغيرها من الجوانب، ووجدت أن السينامالدهيد له تأثير جيد في مكافحة مرض السكري، ومكافحة السمنة، ومكافحة الأورام وغيرها. الأنشطة الدوائية.نظرًا لمصادره الغنية ومكوناته الطبيعية وسلامته وسميته المنخفضة ونكهته الفريدة وتأثيره المضاد للبكتيريا واسع النطاق، فهو مادة مضافة غذائية معتمدة من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية والصين.على الرغم من أن الحد الأقصى للكمية غير محدود في الاستخدام، إلا أن تقلبه ورائحته النفاذة تحد من استخدامه على نطاق واسع في الطعام.يمكن أن يؤدي تثبيت السينامالدهيد في غشاء تغليف المواد الغذائية إلى تحسين كفاءته المضادة للبكتيريا وتقليل تأثيره الحسي على الطعام، ويلعب دورًا في تحسين جودة تخزين الطعام ونقله وإطالة العمر الافتراضي.

1. مصفوفة الغشاء المركب المضاد للبكتيريا

تستخدم معظم الأبحاث المتعلقة بأغشية تغليف المواد الغذائية المضادة للبكتيريا مواد طبيعية وقابلة للتحلل كمصفوفة تشكيل الفيلم، ويتم تحضير فيلم التغليف عن طريق الطلاء أو الصب أو طريقة البثق بدرجة حرارة عالية.نظرًا لاختلاف طريقة العمل والتوافق بين ركائز الغشاء المختلفة والمواد الفعالة، تختلف خصائص الغشاء النهائي، لذلك من المهم جدًا اختيار ركيزة الغشاء المناسبة.تشمل ركائز تشكيل الفيلم شائعة الاستخدام المواد الاصطناعية القابلة للتحلل مثل كحول البولي فينيل والبولي بروبيلين، والمواد الطبيعية مثل السكريات والبروتينات، والمواد المركبة.كحول البولي فينيل (PVA) عبارة عن بوليمر خطي، والذي عادةً ما يشكل بنية شبكة ثلاثية الأبعاد عندما يكون متشابكًا، وله خصائص ميكانيكية ممتازة وخصائص حاجز.موارد المصفوفة الشبيهة بالأغشية الطبيعية وفيرة ومصادرها على نطاق واسع.على سبيل المثال، يمكن تخمير حمض البولي لاكتيك من المواد الخام مثل النشا والذرة، والتي تتمتع بمصادر كافية ومتجددة، وقابلية جيدة للتحلل الحيوي والتوافق الحيوي، وتعتبر مادة تعبئة مثالية صديقة للبيئة.غالبًا ما تتكون المصفوفة المركبة من مصفوفتين غشائيتين أو أكثر، والتي يمكن أن تلعب دورًا تكميليًا مقارنة بمصفوفة غشاء واحدة.

تعتبر الخواص الميكانيكية وخصائص الحاجز مؤشرات مهمة لتقييم مدى ملاءمة فيلم التغليف.ستؤدي إضافة السينامالدهيد إلى الارتباط المتبادل مع مصفوفة غشاء البوليمر وبالتالي تقليل السيولة الجزيئية، ويعود انخفاض الاستطالة عند الكسر إلى انقطاع بنية شبكة السكاريد، وترجع زيادة قوة الشد إلى زيادة المجموعة المحبة للماء أثناء عملية تشكيل الفيلم الناتج عن إضافة السينامالدهيد.بالإضافة إلى ذلك، تم زيادة نفاذية الغاز للغشاء المركب من السينامالدهيد بشكل عام، والذي قد يكون بسبب تشتت السينامالدهيد في البوليمر لإنشاء المسام والفراغات والقنوات، وتقليل مقاومة انتقال الكتلة لجزيئات الماء، ويؤدي في النهاية إلى زيادة نفاذية الغاز للغشاء المركب سينمالدهيد.تتشابه الخواص الميكانيكية والنفاذية للعديد من الأغشية المركبة، لكن بنية وخصائص ركائز البوليمر المختلفة مختلفة، والتفاعلات المختلفة مع سينامالديهيد ستؤثر على أداء فيلم التغليف، ومن ثم تؤثر على تطبيقه، لذلك من المهم جدًا لتحديد الركيزة البوليمرية المناسبة والتركيز.

ثانيًا، طريقة ربط سينامالديهيد وفيلم التغليف

ومع ذلك، سينامالديهيد قابل للذوبان بشكل طفيف في الماء مع ذوبان 1.4 ملغم / مل فقط.على الرغم من أن تقنية المزج بسيطة ومريحة، إلا أن مرحلتي السينامالدهيد القابل للذوبان في الدهون ومصفوفة الغشاء القابلة للذوبان في الماء غير مستقرة، كما أن درجات الحرارة المرتفعة وظروف الضغط العالي المطلوبة عادةً في عملية تشكيل الفيلم تقلل بشكل كبير من تركيز السينامالدهيد المتوفر في الغشاء.من الصعب تحقيق التأثير المثالي للجراثيم.تقنية التضمين هي عملية استخدام مادة الجدار لتغليف أو امتصاص المادة الفعالة التي يجب تضمينها لتوفير دعم الأداء أو الحماية الكيميائية.إن استخدام تقنية التضمين لتثبيت السينامالدهيد في مواد التغليف يمكن أن يؤدي إلى إطلاقه ببطء، وتحسين معدل الاحتفاظ به، وإطالة عمر الفيلم المضاد للبكتيريا، وتحسين الخواص الميكانيكية لفيلم التغليف.في الوقت الحاضر، يمكن تقسيم طرق بناء الناقل الشائعة للجمع بين سينامالديهيد وفيلم التغليف إلى فئتين: بناء الناقل الاصطناعي وبناء الناقل الطبيعي، بما في ذلك تضمين البوليمر، تضمين الجسيمات الشحمية النانوية، تضمين السيكلوديكسترين، ربط الطين النانوي أو التحميل.من خلال الجمع بين التجميع الذاتي للطبقة والغزل الكهربائي، يمكن تحسين حامل توصيل السينامالدهيد، ويمكن تحسين وضع العمل ونطاق تطبيق السينامالدهيد.

تطبيق فيلم تغليف المواد الغذائية النشطة ألدهيد القرفة

تحتوي الأنواع المختلفة من الأغذية على محتوى مائي مختلف، وتركيبة مغذية، وظروف تخزين ونقل مختلفة، كما تختلف ديناميكيات نمو الكائنات الحية الدقيقة الفاسدة اختلافًا كبيرًا.يختلف أيضًا تأثير الحفاظ على عبوات سينامالديهايد المضادة للبكتيريا للأطعمة المختلفة.

1. تأثير حفظ طازج على الخضار والفواكه

إن الصين غنية بالموارد الطبيعية، ومن بينها إنتاج الخضار والفواكه واستهلاكها في السوق بشكل ضخم.ومع ذلك، فإن نسبة الرطوبة والسكر في الخضار والفواكه عالية وغنية بالتغذية، وعرضة للتلوث الميكروبي والتدهور أثناء التخزين والنقل والبيع.في الوقت الحاضر، يعد تطبيق فيلم التغليف المضاد للبكتيريا وسيلة مهمة لتحسين جودة تخزين ونقل الخضار والفواكه وإطالة عمرها الافتراضي.يمكن لتغليف التفاح المركب بحمض السينامالدهيد وحمض البوليلاكتيك أن يقلل من فقدان العناصر الغذائية، ويمنع نمو الجذور، ويطيل فترة تخزين التفاح إلى 16 يومًا.عندما تم تطبيق فيلم سينمالدهيد النشط لتغليف المواد الغذائية على عبوات الجزر الطازج، تم تثبيط نمو العفن والخميرة، وتم تقليل معدل تعفن الخضروات، وتم تمديد فترة الصلاحية إلى 12 يومًا.

2. تأثير الحفاظ على منتجات اللحوم طازجة: أطعمة اللحوم غنية بالبروتين والدهون والمواد الأخرى، وغنية بالتغذية ومذاق فريد.في درجة حرارة الغرفة، يؤدي تكاثر الكائنات الحية الدقيقة إلى تحلل بروتينات اللحوم والكربوهيدرات والدهون، مما يؤدي إلى فساد اللحوم وسطحها اللزج ولونها الداكن وفقدان مرونتها ورائحة كريهة.يستخدم فيلم سينمالدهيد النشط لتغليف المواد الغذائية على نطاق واسع في تغليف لحم الخنزير والأسماك، ويمنع بشكل رئيسي نمو المكورات العنقودية الذهبية والإشريكية القولونية والهورمونات والخميرة وبكتيريا حمض اللاكتيك والبكتيريا الأخرى، ويمكن أن يطيل العمر الافتراضي من 8 إلى 14 د.

3. تأثير الحفاظ على منتجات الألبان طازجة في الوقت الحاضر، يتزايد استهلاك منتجات الألبان في الصين سنة بعد سنة.الجبن هو منتج حليب مخمر ذو قيمة غذائية غنية وبروتين.لكن مدة صلاحية الجبن قصيرة، ولا يزال معدل الهدر في درجات الحرارة المنخفضة ينذر بالخطر.يمكن أن يؤدي استخدام فيلم تغليف المواد الغذائية بألدهيد سيناميك إلى إطالة العمر الافتراضي للجبن بشكل فعال، وضمان المذاق الجيد للجبن، ومنع تدهور الجبن.بالنسبة لشرائح الجبن وصلصات الجبن، يتم تمديد فترة الصلاحية إلى 45 يومًا و26 يومًا على التوالي بعد استخدام التغليف النشط بالسينامالديهيد، مما يساعد على توفير الموارد.

4. تأثير حفظ النشا الطازج للخبز والكعك عبارة عن منتجات نشا، مصنوعة من دقيق القمح وقطن الصنوبر الناعم، حلوة ولذيذة.ومع ذلك، فإن الخبز والكعك يتمتعان بفترة صلاحية قصيرة ويكونان عرضة للتلوث بالعفن أثناء البيع، مما يؤدي إلى تدهور الجودة وهدر الطعام.إن استخدام تغليف المواد الغذائية النشط سينامالديهايد في الكعكة الإسفنجية وشرائح الخبز يمكن أن يمنع نمو وانتشار البنسليوم والعفن الأسود، ويطيل مدة الصلاحية إلى 10 ~ 27 د، على التوالي.

 

يتمتع السينامالدهيد بمزايا المصدر الوفير، والثبات الجرثومي العالي، والسمية المنخفضة.كعامل تثبيط للجراثيم في التعبئة والتغليف النشط للأغذية، يمكن تحسين الاستقرار والإطلاق البطيء للسينامالديهيد من خلال بناء وتحسين ناقل التوصيل، وهو أمر له أهمية كبيرة لتحسين جودة تخزين ونقل المواد الغذائية الطازجة وإطالة العمر الافتراضي للأغذية.في السنوات الأخيرة، حقق السينامالدهيد العديد من الإنجازات والتقدم في أبحاث حفظ عبوات المواد الغذائية، لكن أبحاث التطبيقات ذات الصلة لا تزال في مرحلتها الأولية، ولا تزال هناك بعض المشكلات التي يتعين حلها.من خلال الدراسة المقارنة لتأثيرات حاملات التوصيل المختلفة على الخواص الميكانيكية والخواص الحاجزة للغشاء، والاستكشاف المتعمق لطريقة عمل السينامالدهيد والحامل وحركية إطلاقه في بيئات مختلفة، ودراسة تأثير قانون النمو تأثير الكائنات الحية الدقيقة في الأغذية على تلف الأغذية، والآلية التنظيمية للتغليف المضاد للبكتيريا على توقيت وسرعة إطلاق العوامل المضادة للميكروبات.تصميم وتطوير أنظمة التعبئة والتغليف النشطة التي يمكنها تلبية متطلبات حفظ الأغذية المختلفة.