سینامالدئید ۸۵٪ تا ۹۰٪ از روغن اسانس دارچین را تشکیل میدهد و چین یکی از مناطق اصلی کاشت دارچین است و منابع سینامالدئید غنی هستند. سینامالدئید (C9H8O) با ساختار مولکولی یک گروه فنیل متصل به یک آکریلین، در حالت طبیعی مایع چسبناک زرد یا قهوهای مایل به زرد، با طعم دارچین و کوکاکولا منحصر به فرد و قوی، میتواند در ادویهها و چاشنیها استفاده شود. در حال حاضر، گزارشهای زیادی در مورد اثر ضد باکتریایی طیف گسترده سینامالدئید و مکانیسم آن وجود دارد و مطالعات نشان دادهاند که سینامالدئید اثر ضد باکتریایی خوبی بر باکتریها و قارچها دارد. در زمینه پزشکی، برخی مطالعات پیشرفت تحقیقات سینامالدئید را در بیماریهای متابولیک، بیماریهای سیستم گردش خون، ضد تومور و سایر جنبهها بررسی کردهاند و دریافتهاند که سینامالدئید دارای فعالیتهای ضد دیابت، ضد چاقی، ضد تومور و سایر فعالیتهای دارویی خوبی است. به دلیل منابع غنی، مواد تشکیل دهنده طبیعی، ایمنی، سمیت کم، طعم منحصر به فرد و اثر ضد باکتریایی طیف گسترده، این ماده یک افزودنی غذایی است که توسط سازمان غذا و داروی ایالات متحده و چین تأیید شده است. اگرچه حداکثر مقدار مصرف آن محدود نشده است، اما فراریت و بوی تند آن کاربرد گسترده آن را در مواد غذایی محدود میکند. تثبیت سینامالدئید در فیلم بستهبندی مواد غذایی میتواند راندمان ضد باکتریایی آن را بهبود بخشد و تأثیر حسی آن را بر غذا کاهش دهد و در بهبود کیفیت نگهداری و حمل و نقل مواد غذایی و افزایش ماندگاری نقش داشته باشد.
۱. ماتریکس غشایی کامپوزیتی ضد باکتری
بیشتر تحقیقات در مورد فیلم بستهبندی ضدباکتریایی مواد غذایی از مواد طبیعی و تجزیهپذیر به عنوان ماتریس تشکیلدهنده فیلم استفاده میکنند و فیلم بستهبندی با روش پوششدهی، ریختهگری یا اکستروژن با دمای بالا تهیه میشود. با توجه به نحوه عملکرد و سازگاری متفاوت بین زیرلایههای غشایی مختلف و مواد فعال، خواص غشای نهایی متفاوت است، بنابراین انتخاب زیرلایه غشایی مناسب بسیار مهم است. زیرلایههای تشکیلدهنده فیلم که معمولاً استفاده میشوند شامل مواد مصنوعی زیستتخریبپذیر مانند پلیوینیل الکل و پلیپروپیلن، مواد طبیعی مانند پلیساکاریدها و پروتئینها و مواد کامپوزیتی هستند. پلیوینیل الکل (PVA) یک پلیمر خطی است که معمولاً هنگام اتصال عرضی یک ساختار شبکهای سهبعدی تشکیل میدهد و دارای خواص مکانیکی و خواص سدگری عالی است. منابع ماتریس طبیعی شبهغشاء فراوان و به طور گسترده در دسترس هستند. به عنوان مثال، اسید پلیلاکتیک را میتوان از مواد اولیهای مانند نشاسته و ذرت تخمیر کرد که منابع کافی و تجدیدپذیر، زیستتخریبپذیری و زیستسازگاری خوبی دارد و یک ماده بستهبندی ایدهآل سازگار با محیط زیست است. ماتریس ترکیبی اغلب از دو یا چند ماتریس غشایی تشکیل شده است که در مقایسه با یک ماتریس غشایی واحد، میتوانند نقش مکمل یکدیگر را ایفا کنند.
خواص مکانیکی و خواص بازدارندگی، شاخصهای مهمی برای ارزیابی مناسب بودن فیلم بستهبندی هستند. افزودن سینامالدئید با ماتریس غشای پلیمری پیوند عرضی برقرار میکند و در نتیجه سیالیت مولکولی را کاهش میدهد، کاهش ازدیاد طول در نقطه شکست به دلیل ناپیوستگی ساختار شبکه پلیساکاریدی است و افزایش استحکام کششی به دلیل افزایش گروه آبدوست در طول فرآیند تشکیل فیلم ناشی از افزودن سینامالدئید است. علاوه بر این، نفوذپذیری گاز غشای کامپوزیت سینامالدئید به طور کلی افزایش یافته است که ممکن است به دلیل پراکندگی سینامالدئید در پلیمر برای ایجاد منافذ، حفرهها و کانالها، کاهش مقاومت انتقال جرم مولکولهای آب و در نهایت منجر به افزایش نفوذپذیری گاز غشای کامپوزیت سینامالدئید باشد. خواص مکانیکی و نفوذپذیری چندین غشای کامپوزیت مشابه هستند، اما ساختار و خواص بسترهای پلیمری مختلف متفاوت است و برهمکنشهای مختلف با سینامالدئید بر عملکرد فیلم بستهبندی و سپس بر کاربرد آن تأثیر میگذارد، بنابراین انتخاب بستر و غلظت مناسب پلیمر بسیار مهم است.
دوم، سینامالدئید و روش اتصال فیلم بستهبندی
با این حال، سینامالدئید به میزان کمی در آب حل میشود و حلالیت آن تنها 1.4 میلیگرم در میلیلیتر است. اگرچه فناوری ترکیب ساده و راحت است، اما دو فاز سینامالدئید محلول در چربی و ماتریس غشایی محلول در آب ناپایدار هستند و شرایط دمای بالا و فشار بالا که معمولاً در فرآیند تشکیل فیلم مورد نیاز است، غلظت سینامالدئید موجود در غشاء را به میزان قابل توجهی کاهش میدهد. دستیابی به اثر باکتریواستاتیک ایدهآل دشوار است. فناوری جاسازی فرآیند استفاده از مواد دیواره برای پیچیدن یا جذب ماده فعالی است که باید برای پشتیبانی از عملکرد یا محافظت شیمیایی جاسازی شود. استفاده از فناوری جاسازی برای تثبیت سینامالدئید در مواد بستهبندی میتواند باعث آزادسازی آهسته آن، بهبود سرعت نگهداری، افزایش طول عمر ضد باکتریایی فیلم و بهینهسازی خواص مکانیکی فیلم بستهبندی شود. در حال حاضر، روشهای رایج ساخت حامل برای ترکیب سینامالدئید با فیلم بستهبندی را میتوان به دو دسته تقسیم کرد: ساخت حامل مصنوعی و ساخت حامل طبیعی، از جمله جاسازی پلیمری، جاسازی نانولیپوزوم، جاسازی سیکلودکسترین، اتصال یا بارگذاری نانورس. از طریق ترکیب خودآرایی لایهای و الکتروریسی، میتوان حامل تحویل سینامالدئید را بهینه کرد و حالت عمل و محدوده کاربرد سینامالدئید را بهبود بخشید.
کاربرد فیلم بستهبندی مواد غذایی فعال حاوی آلدهید دارچین
انواع مختلف مواد غذایی، میزان آب، ترکیب مواد مغذی و شرایط نگهداری و حمل و نقل متفاوتی دارند و دینامیک رشد میکروارگانیسمهای عامل فساد نیز بسیار متفاوت است. اثر حفاظتی بستهبندی ضدباکتری سینامالدئید برای غذاهای مختلف نیز متفاوت است.
۱. اثر تازه نگه داشتن سبزیجات و میوهها
چین سرشار از منابع طبیعی است که در میان آنها تولید و مصرف بازار سبزیجات و میوهها بسیار زیاد است. با این حال، میزان رطوبت و قند سبزیجات و میوهها بالا، غنی از مواد مغذی و مستعد آلودگی میکروبی و فساد در طول ذخیرهسازی، حمل و نقل و فروش هستند. در حال حاضر، استفاده از فیلم بستهبندی ضد باکتری وسیلهای مهم برای بهبود کیفیت ذخیرهسازی و حمل و نقل سبزیجات و میوهها و افزایش ماندگاری آنها است. بستهبندی سیب با فیلم کامپوزیت سینامالدئید-پلیلاکتیک اسید میتواند از دست دادن مواد مغذی را کاهش دهد، رشد ریزوپوس را مهار کند و مدت زمان نگهداری سیب را تا 16 روز افزایش دهد. هنگامی که فیلم بستهبندی مواد غذایی فعال سینامالدئید روی بستهبندی هویج تازه برش داده شده اعمال شد، رشد کپک و مخمر مهار شد، میزان پوسیدگی سبزیجات کاهش یافت و ماندگاری آنها تا 12 روز افزایش یافت.
۲. اثر تازه نگه داشتن محصولات گوشتی غذاهای گوشتی سرشار از پروتئین، چربی و سایر مواد، سرشار از مواد مغذی و طعم منحصر به فرد هستند. در دمای اتاق، تولید مثل میکروارگانیسمها باعث تجزیه پروتئینها، کربوهیدراتها و چربیهای گوشت میشود و در نتیجه باعث فساد گوشت، سطح چسبنده، رنگ تیره، از بین رفتن خاصیت ارتجاعی و بوی نامطبوع میشود. فیلم بستهبندی مواد غذایی فعال سینامالدئید به طور گسترده در بستهبندی گوشت خوک و ماهی استفاده میشود و عمدتاً رشد استافیلوکوکوس اورئوس، اشریشیا کلی، آئروموناس، مخمر، باکتریهای اسید لاکتیک و سایر باکتریها را مهار میکند و میتواند ماندگاری را ۸ تا ۱۴ روز افزایش دهد.
۳. اثر تازه نگه داشتن محصولات لبنی در حال حاضر، مصرف محصولات لبنی در چین سال به سال در حال افزایش است. پنیر یک محصول تخمیر شده شیر با ارزش غذایی و پروتئین غنی است. اما پنیر ماندگاری کوتاهی دارد و میزان ضایعات آن در دماهای پایین هنوز نگران کننده است. استفاده از فیلم بسته بندی مواد غذایی حاوی سینامیک آلدهید میتواند به طور موثری ماندگاری پنیر را افزایش دهد، طعم خوب پنیر را تضمین کند و از فساد پنیر جلوگیری کند. برای برشهای پنیر و سسهای پنیر، پس از استفاده از بسته بندی فعال سینامیک آلدهید، ماندگاری به ترتیب به ۴۵ روز و ۲۶ روز افزایش مییابد که منجر به صرفه جویی در منابع میشود.
۴. اثر تازهنگهداری نان و کیک نشاستهای، محصولات نشاستهای هستند که از فرآوری آرد گندم و پنبه کاج نرم ساخته میشوند و شیرین و خوشمزهاند. با این حال، نان و کیک ماندگاری کوتاهی دارند و در طول فروش مستعد آلودگی به کپک هستند که منجر به تخریب کیفیت و ضایعات مواد غذایی میشود. استفاده از بستهبندی فعال مواد غذایی سینامالدئید در کیک اسفنجی و نان برش خورده میتواند رشد و تکثیر پنی سیلیوم و کپک سیاه را مهار کند و ماندگاری را به ترتیب به ۱۰ تا ۲۷ روز افزایش دهد.
سینامالدئید از مزایای منبع فراوان، باکتریواستاتیک بالا و سمیت کم برخوردار است. به عنوان یک عامل باکتریواستاتیک در بستهبندی فعال مواد غذایی، پایداری و آزادسازی آهسته سینامالدئید را میتوان با ساخت و بهینهسازی حامل دارو بهبود بخشید، که برای بهبود کیفیت نگهداری و حمل و نقل مواد غذایی تازه و افزایش ماندگاری مواد غذایی از اهمیت بالایی برخوردار است. در سالهای اخیر، سینامالدئید دستاوردها و پیشرفتهای زیادی در تحقیقات مربوط به بستهبندی مواد غذایی داشته است، اما تحقیقات کاربردی مرتبط هنوز در مرحله اولیه است و هنوز مشکلاتی وجود دارد که باید حل شوند. از طریق مطالعه مقایسهای اثرات حاملهای دارورسانی مختلف بر خواص مکانیکی و خواص سدکنندگی غشاء، بررسی عمیق نحوه عملکرد سینامالدئید و حامل و سینتیک آزادسازی آن در محیطهای مختلف، مطالعه تأثیر قانون رشد میکروارگانیسمها در مواد غذایی بر فساد مواد غذایی و مکانیسم تنظیمی بستهبندی ضدباکتریایی بر زمانبندی و سرعت آزادسازی عوامل ضدمیکروبی. طراحی و توسعه سیستمهای بستهبندی فعال که میتوانند الزامات مختلف نگهداری مواد غذایی را برآورده کنند.
زمان ارسال: ژانویه-03-2024