Cinnamaldehyd tvorí 85 % až 90 % škoricového éterického oleja a Čína je jednou z hlavných oblastí pestovania škorice a jej zdroje sú bohaté. Molekulová štruktúra cinnamaldehydu (C9H8O) je fenylová skupina spojená s akryleínom. V prirodzenom stave je to žltkastá alebo žltkastohnedá viskózna kvapalina s jedinečnou a silnou škoricovou a kolovou príchuťou, ktorá sa môže používať v korení a dochucovadlách. V súčasnosti existuje veľa správ o širokospektrálnom antibakteriálnom účinku cinnamaldehydu a jeho mechanizme a štúdie preukázali, že cinnamaldehyd má dobrý antibakteriálny účinok na baktérie a huby. V oblasti medicíny niektoré štúdie zhodnotili pokrok výskumu cinnamaldehydu v oblasti metabolických ochorení, ochorení obehového systému, protinádorových a iných aspektov a zistili, že cinnamaldehyd má dobré antidiabetické, protiobezitné, protinádorové a iné farmakologické účinky. Vďaka bohatým zdrojom, prírodným zložkám, bezpečnosti, nízkej toxicite, jedinečnej chuti a širokospektrálnemu antibakteriálnemu účinku je schválený Úradom pre kontrolu potravín a liečiv Spojených štátov a Čínou ako potravinárska prísada. Hoci maximálne množstvo nie je obmedzené na použitie, jeho prchavosť a štipľavý zápach obmedzujú jeho široké použitie v potravinách. Fixácia cinnamaldehydu v potravinárskej baliacej fólii môže zlepšiť jeho antibakteriálnu účinnosť a znížiť jeho senzorický vplyv na potraviny, čo zohráva úlohu pri zlepšovaní kvality skladovania a prepravy potravín a predĺžení trvanlivosti.
1. Antibakteriálna kompozitná membránová matrica
Väčšina výskumov v oblasti antibakteriálnych baliacich fólií na potraviny používa ako filmotvornú matricu prírodné a biologicky odbúrateľné látky a baliaca fólia sa pripravuje metódou poťahovania, odlievania alebo vysokoteplotnej extrúzie. Vzhľadom na odlišný spôsob účinku a kompatibilitu medzi rôznymi membránovými substrátmi a účinnými látkami sú vlastnosti hotovej membrány odlišné, preto je veľmi dôležité vybrať vhodný membránový substrát. Medzi bežne používané filmotvorné substráty patria syntetické biologicky odbúrateľné látky, ako je polyvinylalkohol a polypropylén, prírodné látky, ako sú polysacharidy a proteíny, a kompozitné látky. Polyvinylalkohol (PVA) je lineárny polymér, ktorý pri zosieťovaní zvyčajne vytvára trojrozmernú sieťovú štruktúru a má vynikajúce mechanické vlastnosti a bariérové vlastnosti. Prírodné zdroje membránových matríc sú bohaté a široko dostupné. Napríklad kyselina polymliečna sa môže fermentovať zo surovín, ako je škrob a kukurica, ktoré majú dostatočné a obnoviteľné zdroje, dobrú biologickú odbúrateľnosť a biokompatibilitu a sú ideálnym ekologickým obalovým materiálom. Kompozitná matrica sa často skladá z dvoch alebo viacerých membránových matríc, ktoré môžu hrať doplnkovú úlohu v porovnaní s jednou membránovou matricou.
Mechanické vlastnosti a bariérové vlastnosti sú dôležitými ukazovateľmi na posúdenie vhodnosti baliacej fólie. Pridanie cinnamaldehydu sa zosieťuje s matricou polymérnej membrány a tým znižuje molekulárnu tekutosť, zníženie predĺženia pri pretrhnutí je spôsobené diskontinuitou štruktúry polysacharidovej siete a zvýšenie pevnosti v ťahu je spôsobené zvýšením hydrofilných skupín počas procesu tvorby fólie spôsobeného pridaním cinnamaldehydu. Okrem toho sa priepustnosť plynov kompozitnej membrány s cinnamaldehydom vo všeobecnosti zvýšila, čo môže byť spôsobené disperziou cinnamaldehydu do polyméru, čím sa vytvárajú póry, dutiny a kanáliky, znižuje sa odpor molekúl vody voči prenosu hmoty a v konečnom dôsledku sa zvyšuje priepustnosť plynov kompozitnej membrány s cinnamaldehydom. Mechanické vlastnosti a priepustnosť niekoľkých kompozitných membrán sú podobné, ale štruktúra a vlastnosti rôznych polymérnych substrátov sa líšia a rôzne interakcie so cinnamaldehydom ovplyvňujú výkonnosť baliacej fólie a následne aj jej aplikáciu, preto je veľmi dôležité vybrať vhodný polymérny substrát a jeho koncentráciu.
Po druhé, metóda viazania cinnamaldehydu a baliacej fólie
Škoricový aldehyd je však vo vode mierne rozpustný s rozpustnosťou iba 1,4 mg/ml. Hoci je technológia miešania jednoduchá a pohodlná, dve fázy, v tukoch rozpustný škoricový aldehyd a vo vode rozpustná membránová matrica, sú nestabilné a podmienky vysokej teploty a vysokého tlaku, ktoré sú zvyčajne potrebné v procese tvorby filmu, výrazne znižujú koncentráciu dostupného škoricového aldehydu v membráne. Je ťažké dosiahnuť ideálny bakteriostatický účinok. Technológia zalievania je proces použitia materiálu steny na obalenie alebo adsorpciu účinnej látky, ktorá je potrebné zaliať, aby sa zabezpečila podpora výkonu alebo chemická ochrana. Použitie technológie zalievania na fixáciu škoricového aldehydu v obalovom materiáli môže spomaliť jeho uvoľňovanie, zlepšiť rýchlosť zadržania, predĺžiť antibakteriálne starnutie filmu a optimalizovať mechanické vlastnosti obalovej fólie. V súčasnosti možno bežné metódy konštrukcie nosičov kombináciou škoricového aldehydu s obalovou fóliou rozdeliť do dvoch kategórií: konštrukcia umelého nosiča a konštrukcia prírodného nosiča, vrátane zalievania polymérov, zalievania nanolipozómov, zalievania cyklodextrínov, viazania alebo nanášania nanohlínu. Kombináciou samoskladania vrstiev a elektrospinningu je možné optimalizovať nosič cinnamaldehydu a zlepšiť spôsob pôsobenia a rozsah použitia cinnamaldehydu.
Aplikácia fólie na balenie potravín s obsahom aktívneho aldehydu škorice
Rôzne druhy potravín majú rôzny obsah vody, zloženie živín a podmienky skladovania a prepravy a dynamika rastu mikroorganizmov spôsobujúcich kazenie je veľmi odlišná. Konzervačný účinok antibakteriálneho balenia s obsahom cinnamaldehydu je pre rôzne potraviny tiež odlišný.
1. Udržiavanie čerstvosti zeleniny a ovocia
Čína je bohatá na prírodné zdroje, medzi ktorými je produkcia a spotreba zeleniny a ovocia obrovská. Obsah vlhkosti a cukru v zelenine a ovocí je však vysoký, bohatý na živiny a náchylný na mikrobiálne znečistenie a znehodnotenie počas skladovania, prepravy a predaja. V súčasnosti je aplikácia antibakteriálnej baliacej fólie dôležitým prostriedkom na zlepšenie kvality skladovania a prepravy zeleniny a ovocia a predĺženie ich trvanlivosti. Balenie jabĺk kompozitnou fóliou zo škoricového aldehydu a kyseliny polymliečnej môže znížiť stratu živín, zabrániť rastu koreňov a predĺžiť dobu skladovania jabĺk na 16 dní. Keď sa na balenie čerstvo nakrájanej mrkvy aplikovala potravinová baliaca fólia s aktívnym škoricovým aldehydom, zabránil sa rast plesní a kvasiniek, znížila sa rýchlosť hniloby zeleniny a trvanlivosť sa predĺžila na 12 dní.
2. Účinok mäsových výrobkov na udržanie čerstvosti Mäsové výrobky sú bohaté na bielkoviny, tuky a ďalšie látky, majú bohaté živiny a jedinečnú chuť. Pri izbovej teplote rozmnožovanie mikroorganizmov spôsobuje rozklad mäsových bielkovín, sacharidov a tukov, čo vedie ku kazeniu mäsa, lepkavému povrchu, tmavej farbe, strate elasticity a nepríjemnému zápachu. Fólia na balenie potravín s obsahom aktívneho cinnamaldehydu sa široko používa pri balení bravčového mäsa a rýb, najmä inhibuje rast Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Aeromonas, kvasiniek, baktérií mliečneho kvasenia a iných baktérií a môže predĺžiť trvanlivosť o 8 až 14 dní.
3. Vplyv mliečnych výrobkov na udržanie čerstvosti V súčasnosti spotreba mliečnych výrobkov v Číne rok čo rok rastie. Syr je fermentovaný mliečny výrobok s bohatou nutričnou hodnotou a bielkovinami. Syr má však krátku trvanlivosť a miera odpadu pri nízkych teplotách je stále alarmujúca. Použitie fólie na balenie potravín s obsahom škoricového aldehydu môže účinne predĺžiť trvanlivosť syra, zabezpečiť dobrú chuť syra a zabrániť žltnutiu syra. Pri plátkoch syra a syrových omáčkach sa trvanlivosť predlžuje na 45 dní, respektíve 26 dní po použití balenia s obsahom škoricového aldehydu, čo prispieva k šetreniu zdrojov.
4. Udržiavanie čerstvosti škrobového chleba a koláčov je škrobový výrobok vyrobený zo škrobu, ktorý sa vyrába spracovaním pšeničnej múky a mäkkej borovicovej bavlny, je sladký a lahodný. Chlieb a koláče však majú krátku trvanlivosť a sú náchylné na kontamináciu plesňami počas predaja, čo vedie k zhoršeniu kvality a plytvaniu potravinami. Použitie aktívneho cinnamaldehydu v potravinárskych obaloch na piškóty a krájaný chlieb môže zabrániť rastu a množeniu penicilínu a čiernej plesne a predĺžiť trvanlivosť na 10 až 27 dní.
Cinnamaldehyd má výhody bohatého zdroja, vysokej bakteriostázy a nízkej toxicity. Ako bakteriostatické činidlo v aktívnych obaloch potravín je možné zlepšiť stabilitu a pomalé uvoľňovanie cinnamaldehydu konštrukciou a optimalizáciou nosiča, čo má veľký význam pre zlepšenie kvality skladovania a prepravy čerstvých potravín a predĺženie trvanlivosti potravín. V posledných rokoch dosiahol cinnamaldehyd mnoho úspechov a pokroku vo výskume konzervácie potravín v obaloch, ale súvisiaci aplikačný výskum je stále v počiatočnom štádiu a stále existujú určité problémy, ktoré je potrebné vyriešiť. Prostredníctvom porovnávacej štúdie účinkov rôznych nosičov na mechanické vlastnosti a bariérové vlastnosti membrány, hĺbkového skúmania spôsobu účinku cinnamaldehydu a nosiča a kinetiky jeho uvoľňovania v rôznych prostrediach, štúdia vplyvu zákona rastu mikroorganizmov v potravinách na kazenie potravín a regulačného mechanizmu antibakteriálneho balenia na načasovanie a rýchlosť uvoľňovania antimikrobiálnych látok. Navrhnúť a vyvinúť aktívne baliace systémy, ktoré dokážu splniť rôzne požiadavky na konzerváciu potravín.
Čas uverejnenia: 03.01.2024