کاربرد ضد باکتریایی سینامالدئید در بسته بندی مواد غذایی

سینامالدئید 85 تا 90 درصد اسانس دارچین را تشکیل می دهد و چین یکی از مناطق اصلی کاشت دارچین است و منابع سینامالدئید غنی است.ساختار مولکولی سینامالدئید (C9H8O) یک گروه فنیل است که به یک اکریلئین متصل است، در حالت طبیعی مایع چسبناک مایل به زرد یا قهوه ای مایل به زرد، با طعم دارچین و کک منحصر به فرد و قوی، می تواند در ادویه ها و چاشنی ها استفاده شود.در حال حاضر گزارش های زیادی در مورد اثر ضد باکتریایی وسیع الطیف سینامالدئید و مکانیسم آن وجود دارد و مطالعات نشان داده است که سینامالدئید اثر ضد باکتریایی خوبی بر روی باکتری ها و قارچ ها دارد.در زمینه پزشکی، برخی از مطالعات پیشرفت تحقیقات سینامالدئید را در بیماری های متابولیک، بیماری های سیستم گردش خون، ضد تومور و سایر جنبه ها بررسی کرده اند و دریافتند که سینامالدئید ضد دیابت، ضد چاقی، ضد تومور و غیره است. فعالیت های داروییبه دلیل منابع غنی، مواد طبیعی، ایمنی، سمیت کم، طعم منحصر به فرد و اثر ضد باکتریایی وسیع الطیف، این یک افزودنی غذایی مورد تایید سازمان غذا و داروی ایالات متحده و چین است.اگرچه حداکثر مقدار در استفاده محدود نیست، فرار و بوی تند آن کاربرد گسترده آن را در غذا محدود می کند.تثبیت سینامالدئید در فیلم بسته بندی مواد غذایی می تواند کارایی ضد باکتریایی آن را بهبود بخشد و تاثیر حسی آن را بر مواد غذایی کاهش دهد و در بهبود کیفیت نگهداری و حمل و نقل مواد غذایی و افزایش ماندگاری نقش داشته باشد.

1. ماتریس غشایی کامپوزیت آنتی باکتریال

بیشتر تحقیقات در مورد فیلم بسته بندی آنتی باکتریال مواد غذایی از مواد طبیعی و تجزیه پذیر به عنوان ماتریس تشکیل فیلم استفاده می شود و فیلم بسته بندی به روش پوشش دهی، ریخته گری یا اکستروژن در دمای بالا تهیه می شود.با توجه به نحوه عملکرد متفاوت و سازگاری بین بسترهای غشایی مختلف و مواد فعال، خواص غشای تمام شده متفاوت است، بنابراین انتخاب بستر غشایی مناسب بسیار مهم است.بسترهای تشکیل دهنده فیلم معمولاً شامل مواد زیست تخریب پذیر مصنوعی مانند پلی وینیل الکل و پلی پروپیلن، مواد طبیعی مانند پلی ساکاریدها و پروتئین ها و مواد کامپوزیتی هستند.پلی وینیل الکل (PVA) یک پلیمر خطی است که معمولاً در صورت اتصال عرضی یک ساختار شبکه سه بعدی را تشکیل می دهد و دارای خواص مکانیکی عالی و خواص مانع است.منابع ماتریس غشایی مانند طبیعی فراوان و به طور گسترده تامین می شود.به عنوان مثال، پلی لاکتیک اسید را می توان از مواد خام مانند نشاسته و ذرت تخمیر کرد که دارای منابع کافی و تجدید پذیر، زیست تخریب پذیری و زیست سازگاری خوب است و یک ماده بسته بندی ایده آل سازگار با محیط زیست است.ماتریس کامپوزیت اغلب از دو یا چند ماتریس غشایی تشکیل شده است که در مقایسه با یک ماتریس غشایی می تواند نقش مکمل را ایفا کند.

خواص مکانیکی و خواص بازدارنده شاخص های مهمی برای ارزیابی مناسب بودن فیلم بسته بندی هستند.افزودن سینامالدئید با ماتریس غشای پلیمری پیوند متقابل ایجاد می کند و در نتیجه سیالیت مولکولی را کاهش می دهد، کاهش ازدیاد طول در هنگام شکست به دلیل ناپیوستگی ساختار شبکه پلی ساکارید است و افزایش استحکام کششی به دلیل افزایش گروه آبدوست است. در طی فرآیند تشکیل فیلم ناشی از افزودن سینامالدئید.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، حفره ها و کانال ها، کاهش مقاومت انتقال جرم مولکول های آب و در نهایت منجر به افزایش نفوذپذیری گاز غشای کامپوزیت سینامالدئیدخواص مکانیکی و نفوذپذیری چندین غشا کامپوزیت مشابه است، اما ساختار و خواص بسترهای پلیمری مختلف متفاوت است و برهمکنش های مختلف با سینامالدئید بر عملکرد فیلم بسته بندی تأثیر می گذارد و سپس بر کاربرد آن تأثیر می گذارد، بنابراین بسیار مهم است. برای انتخاب بستر پلیمری و غلظت مناسب.

دوم، سینامالدئید و روش اتصال فیلم بسته بندی

با این حال، سینامالدئید کمی در آب با حلالیت 1.4 میلی گرم در میلی لیتر حل می شود.اگرچه فناوری اختلاط 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 را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد. غشاءدستیابی به اثر باکتریواستاتیک ایده آل دشوار است.فناوری جاسازی فرآیند استفاده از مواد دیوار برای بسته بندی یا جذب ماده فعالی است که باید برای پشتیبانی عملکرد یا محافظت شیمیایی جاسازی شود.استفاده از فناوری جاسازی برای تثبیت سینامالدئید در مواد بسته بندی می تواند باعث آزاد شدن آهسته آن شود، میزان ماندگاری را بهبود بخشد، پیری ضد باکتریایی فیلم را افزایش دهد و خواص مکانیکی فیلم بسته بندی را بهینه کند.در حال حاضر، روش‌های متداول ساخت حامل برای ترکیب سینامالدئید با فیلم بسته‌بندی را می‌توان به دو دسته ساخت حامل مصنوعی و ساخت حامل طبیعی، شامل تعبیه پلیمری، تعبیه نانو لیپوزوم، تعبیه سیکلودکسترین، اتصال یا بارگذاری نانو رس تقسیم کرد.از طریق ترکیب خودآرایی لایه و الکتروریسی، حامل تحویل سینامالدئید را می توان بهینه کرد و حالت عمل و محدوده کاربرد سینامالدئید را می توان بهبود بخشید.

استفاده از فیلم بسته بندی مواد غذایی فعال آلدهید دارچین

انواع مختلف مواد غذایی دارای محتوای آب، ترکیب مواد مغذی و شرایط نگهداری و حمل و نقل متفاوت هستند و پویایی رشد میکروارگانیسم‌های فاسدکننده بسیار متفاوت است.اثر نگهداری بسته بندی ضد باکتری سینامالدئید برای غذاهای مختلف نیز متفاوت است.

1. اثر تازه نگه داشتن سبزیجات و میوه ها

چین از نظر منابع طبیعی غنی است که در میان آنها تولید و مصرف بازار سبزیجات و میوه ها بسیار زیاد است.با این حال، میزان رطوبت و قند سبزیجات و میوه‌ها بالا، غنی از مواد مغذی است و در حین نگهداری، حمل و نقل و فروش مستعد آلودگی میکروبی و زوال است.در حال حاضر، استفاده از فیلم بسته بندی ضد باکتری وسیله مهمی برای بهبود کیفیت نگهداری و حمل و نقل سبزیجات و میوه ها و افزایش عمر مفید آنها است.بسته بندی فیلم کامپوزیتی سینامالدئید-پلی لاکتیک اسید سیب می تواند از دست دادن مواد مغذی را کاهش دهد، از رشد ریزوپوس جلوگیری کند و دوره نگهداری سیب را تا 16 روز افزایش دهد.هنگامی که فیلم بسته بندی مواد غذایی فعال سینامالدئید بر روی بسته بندی هویج تازه برش خورده اعمال شد، رشد کپک و مخمر مهار شد، سرعت پوسیدگی سبزیجات کاهش یافت و ماندگاری آن به 12 روز افزایش یافت.

2. اثر تازه نگه داشتن فرآورده های گوشتی غذاهای گوشتی سرشار از پروتئین، چربی و مواد دیگر، غنی از مواد مغذی و طعم منحصر به فرد هستند.در دمای اتاق، تکثیر میکروارگانیسم‌ها باعث تجزیه پروتئین‌ها، کربوهیدرات‌ها و چربی‌های گوشت و در نتیجه فساد گوشت، سطح چسبناک، رنگ تیره، از بین رفتن خاصیت ارتجاعی و بوی نامطبوع گوشت می‌شود.فیلم بسته بندی مواد غذایی فعال سینامالدئید به طور گسترده در بسته بندی گوشت خوک و ماهی استفاده می شود، عمدتاً رشد استافیلوکوکوس اورئوس، اشریشیا کلی، آئروموناس، مخمر، باکتری های اسید لاکتیک و سایر باکتری ها را مهار می کند و می تواند عمر مفید 8 تا 14 روز را افزایش دهد.

3. اثر تازه نگه داشتن محصولات لبنی در حال حاضر، مصرف لبنیات در چین سال به سال در حال افزایش است.پنیر یک محصول شیر تخمیر شده با ارزش غذایی و پروتئین غنی است.اما پنیر ماندگاری کوتاهی دارد و میزان ضایعات در دماهای پایین همچنان هشدار دهنده است.استفاده از فیلم بسته بندی مواد غذایی آلدئید سینامیک می تواند به طور موثری ماندگاری پنیر را افزایش دهد، طعم خوب پنیر را تضمین کند و از خراب شدن ترش پنیر جلوگیری کند.برای برش های پنیر و سس های پنیر، پس از استفاده از بسته بندی فعال سینامالدئید، مدت زمان ماندگاری به ترتیب به 45 روز و 26 روز افزایش می یابد که به صرفه جویی در منابع کمک می کند.

4. اثر تازه نگهداشتن مواد غذایی نشاسته ای نان و کیک محصولات نشاسته ای، ساخته شده از فرآوری آرد گندم، پنبه کاج نرم، شیرین و خوشمزه است.با این حال، نان و کیک ماندگاری کوتاهی دارند و در حین فروش مستعد آلودگی به کپک هستند و در نتیجه باعث کاهش کیفیت و هدر رفتن مواد غذایی می‌شوند.استفاده از بسته بندی مواد غذایی فعال سینامالدئید در کیک اسفنجی و نان تکه تکه شده می تواند از رشد و تکثیر پنی سیلیوم و کپک سیاه جلوگیری کرده و عمر مفید را به ترتیب به 10 تا 27 روز افزایش دهد.

 

سینامالدئید دارای مزایای منبع فراوان، باکتریوستاز بالا و سمیت کم است.به عنوان یک عامل باکتریوستاز در بسته بندی فعال مواد غذایی، پایداری و رهش آهسته سینامالدئید را می توان با ساخت و بهینه سازی حامل تحویل بهبود داد که برای بهبود کیفیت نگهداری و حمل و نقل مواد غذایی تازه و افزایش ماندگاری مواد غذایی اهمیت زیادی دارد.سینامالدئید در سال‌های اخیر دستاوردها و پیشرفت‌های زیادی در تحقیقات حفظ بسته‌بندی مواد غذایی داشته است، اما تحقیقات کاربردی مربوطه هنوز در مرحله اولیه است و هنوز مشکلاتی وجود دارد که باید حل شوند.از طریق مطالعه تطبیقی ​​اثرات حامل های مختلف بر روی خواص مکانیکی و خواص بازدارنده غشا، بررسی عمیق نحوه عملکرد سینامالدئید و حامل و سینتیک انتشار آن در محیط های مختلف، بررسی تاثیر قانون رشد. بررسی میکروارگانیسم‌های موجود در مواد غذایی بر فساد مواد غذایی، و مکانیسم تنظیمی بسته‌بندی آنتی‌باکتریایی روی زمان‌بندی و سرعت انتشار عوامل ضد میکروبی.طراحی و توسعه سیستم های بسته بندی فعال که می توانند نیازهای مختلف نگهداری مواد غذایی را برآورده کنند.