Cinnamaldehyd tegner sig for 85% ~ 90% af kanel æterisk olie, og Kina er et af de vigtigste dyrkningsområder for kanel, og cinnamaldehydressourcerne er rige. Cinnamaldehyd (C9H8O) molekylære struktur er en phenylgruppe forbundet med en acrylein, i naturlig tilstand af gullig eller gulbrun viskøs væske, med en unik og stærk kanel- og cola-smag, der kan bruges i krydderier og smagstilsætninger. I øjeblikket har der været mange rapporter om cinnamaldehyds bredspektrede antibakterielle virkning og dens mekanisme, og undersøgelser har vist, at cinnamaldehyd har en god antibakteriel effekt på bakterier og svampe. Inden for medicin har nogle undersøgelser gennemgået forskningsfremskridtene for cinnamaldehyd i forbindelse med metaboliske sygdomme, kredsløbssygdomme, antitumor og andre aspekter, og fundet, at cinnamaldehyd har gode antidiabetes-, antifedme-, antitumor- og andre farmakologiske aktiviteter. På grund af dets rige kilder, naturlige ingredienser, sikkerhed, lave toksicitet, unikke smag og bredspektrede antibakterielle effekt er det et fødevaretilsætningsstof, der er godkendt af den amerikanske fødevare- og lægemiddelstyrelse (FDA) og Kina. Selvom den maksimale mængde ikke er begrænset i anvendelse, begrænser dets flygtighed og skarpe lugt dets brede anvendelse i fødevarer. Fiksering af cinnamaldehyd i fødevareemballagefilm kan forbedre dets antibakterielle effektivitet og reducere dets sensoriske påvirkning på fødevarer og spille en rolle i at forbedre kvaliteten af fødevareopbevaring og -transport og forlænge holdbarheden.
1. Antibakteriel kompositmembranmatrix
Det meste af forskningen i antibakteriel emballagefilm til fødevarer bruger naturlige og nedbrydelige stoffer som filmdannende matrix, og emballagefilmen fremstilles ved coating, støbning eller højtemperaturekstrudering. På grund af de forskellige virkningsmekanismer og kompatibilitet mellem forskellige membransubstrater og aktive stoffer er egenskaberne af den færdige membran forskellige, så det er meget vigtigt at vælge det passende membransubstrat. Almindeligt anvendte filmdannende substrater omfatter syntetiske bionedbrydelige stoffer såsom polyvinylalkohol og polypropylen, naturlige stoffer såsom polysaccharider og proteiner samt kompositstoffer. Polyvinylalkohol (PVA) er en lineær polymer, som normalt danner en tredimensionel netværksstruktur, når den tværbindes, og har fremragende mekaniske egenskaber og barriereegenskaber. Naturlige membranlignende matrixressourcer er rigelige og bredt udbudte. For eksempel kan polymælkesyre fermenteres fra råmaterialer såsom stivelse og majs, som har tilstrækkelige og vedvarende kilder, god bionedbrydelighed og biokompatibilitet og er et ideelt miljøvenligt emballagemateriale. Kompositmatrixen er ofte sammensat af to eller flere membranmatricer, som kan spille en komplementær rolle sammenlignet med en enkelt membranmatrix.
Mekaniske egenskaber og barriereegenskaber er vigtige indikatorer for at evaluere emballagefilmens egnethed. Tilsætning af cinnamaldehyd vil tværbinde med polymermembranmatrixen og dermed reducere den molekylære fluiditet, faldet i brudforlængelse skyldes diskontinuiteten i polysaccharidnetværksstrukturen, og stigningen i trækstyrke skyldes stigningen i hydrofile grupper under filmdannelsesprocessen forårsaget af tilsætning af cinnamaldehyd. Derudover blev gaspermeabiliteten af cinnamaldehyd-kompositmembranen generelt øget, hvilket kan skyldes dispersionen af cinnamaldehyd i polymeren for at skabe porer, hulrum og kanaler, reducere masseoverføringsmodstanden af vandmolekyler og i sidste ende føre til en stigning i gaspermeabiliteten af cinnamaldehyd-kompositmembranen. De mekaniske egenskaber og permeabiliteten af flere kompositmembraner er ens, men strukturen og egenskaberne af forskellige polymersubstrater er forskellige, og de forskellige interaktioner med cinnamaldehyd vil påvirke emballagefilmens ydeevne og derefter påvirke dens anvendelse, så det er meget vigtigt at vælge det passende polymersubstrat og koncentration.
For det andet, metode til binding af cinnamaldehyd og emballagefilm
Cinnamaldehyd er imidlertid let opløseligt i vand med en opløselighed på kun 1,4 mg/ml. Selvom blandingsteknologien er enkel og bekvem, er de to faser af den fedtopløselige cinnamaldehyd og den vandopløselige membranmatrix ustabile, og de høje temperatur- og højtryksforhold, der normalt kræves i filmdannelsesprocessen, reducerer koncentrationen af tilgængelig cinnamaldehyd i membranen betydeligt. Det er vanskeligt at opnå den ideelle bakteriostatiske effekt. Indlejringsteknologi er processen med at bruge vægmaterialet til at indpakke eller adsorbere det aktive stof, der skal indlejres for at yde ydeevnestøtte eller kemisk beskyttelse. Brugen af indlejringsteknologi til at fiksere cinnamaldehyd i emballagematerialet kan gøre dets frigivelse langsommere, forbedre retentionshastigheden, forlænge filmens antibakterielle ældning og optimere emballagefilmens mekaniske egenskaber. I øjeblikket kan de almindelige bærerkonstruktionsmetoder til at kombinere cinnamaldehyd med emballagefilm opdeles i to kategorier: kunstig bærerkonstruktion og naturlig bærerkonstruktion, herunder polymerindlejring, nanoliposominlejring, cyclodextrinindlejring, nano-lerbinding eller -påføring. Gennem kombinationen af lag-selv-assembling og elektrospinning kan cinnamaldehyd-leveringsbæreren optimeres, og cinnamaldehyds virkningsmåde og anvendelsesområde kan forbedres.
Anvendelse af kanelaldehyd aktiv fødevareemballagefilm
Forskellige typer fødevarer har forskelligt vandindhold, næringsstofsammensætning og opbevarings- og transportforhold, og vækstdynamikken for fordærvende mikroorganismer er meget forskellig. Konserveringseffekten af cinnamaldehyd-antibakteriel emballage for forskellige fødevarer er også forskellig.
1. Friskholdende effekt på grøntsager og frugter
Kina er rigt på naturressourcer, hvoraf produktionen og markedsforbruget af grøntsager og frugter er enormt. Imidlertid er fugtigheds- og sukkerindholdet i grøntsager og frugter højt, rige på næringsstoffer og tilbøjelige til mikrobiel forurening og forringelse under opbevaring, transport og salg. I øjeblikket er anvendelsen af antibakteriel emballagefilm et vigtigt middel til at forbedre opbevarings- og transportkvaliteten af grøntsager og frugter og forlænge deres holdbarhed. Cinnamaldehyd-polymælkesyre-kompositfilm til emballering af æbler kan reducere tabet af næringsstoffer, hæmme væksten af rhizopus og forlænge opbevaringsperioden for æbler til 16 dage. Når cinnamaldehyd-aktiv fødevareemballagefilm blev påført friskskårne gulerødder, blev væksten af skimmelsvamp og gær hæmmet, rådhastigheden for grøntsager blev reduceret, og holdbarheden blev forlænget til 12 dage.
2. Kødprodukters friskhedsbestandighed Kødprodukter er rige på protein, fedt og andre stoffer, rige på næringsstoffer og en unik smag. Ved stuetemperatur forårsager reproduktion af mikroorganismer nedbrydning af kødproteiner, kulhydrater og fedtstoffer, hvilket resulterer i kødforfald, klæbrig overflade, mørk farve, tab af elasticitet og ubehagelig lugt. Cinnamaldehyd aktiv fødevareemballagefilm bruges i vid udstrækning i svinekød- og fiskeemballage, primært hæmmer væksten af Staphylococcus aureus, Escherichia coli, aeromonas, gær, mælkesyrebakterier og andre bakterier og kan forlænge holdbarheden på 8 ~ 14 dage.
3. Mejeriprodukters friskhedseffekt Forbruget af mejeriprodukter i Kina stiger i øjeblikket år for år. Ost er et fermenteret mejeriprodukt med en høj næringsværdi og protein. Men ost har en kort holdbarhed, og spildprocenten ved lave temperaturer er stadig alarmerende. Brugen af fødevareemballagefilm med kanelaldehyd kan effektivt forlænge ostens holdbarhed, sikre en god smag og forhindre harsk ostens forringelse. For osteskiver og ostesaucer forlænges holdbarheden til henholdsvis 45 dage og 26 dage efter brug af cinnamaldehydaktiv emballage, hvilket er befordrende for at spare ressourcer.
4. Den friske effekt af stivelsesbrød og -kage er stivelsesprodukter, lavet af hvedemelforarbejdning, blød fyrrebomuld, søde og lækre. Brød og kage har dog en kort holdbarhed og er modtagelige for skimmelsvamp under salg, hvilket resulterer i kvalitetsforringelse og madspild. Brugen af cinnamaldehydaktiv fødevareemballage i svampekage og skiveskåret brød kan hæmme væksten og spredningen af penicillium og sort skimmel og forlænge holdbarheden til henholdsvis 10 ~ 27 dage.
Cinnamaldehyd har fordelene ved rigelig kilde, høj bakteriostase og lav toksicitet. Som et bakteriostasemiddel i fødevareaktiv emballage kan stabiliteten og den langsomme frigivelse af cinnamaldehyd forbedres ved at konstruere og optimere leveringsbæreren, hvilket er af stor betydning for at forbedre opbevarings- og transportkvaliteten af friske fødevarer og forlænge fødevarers holdbarhed. I de senere år har cinnamaldehyd opnået mange resultater og fremskridt inden for forskning i konservering af fødevareemballage, men den relaterede anvendelsesforskning er stadig i den indledende fase, og der er stadig nogle problemer, der skal løses. Gennem sammenlignende undersøgelse af virkningerne af forskellige leveringsbærere på membranens mekaniske egenskaber og barriereegenskaber, en dybdegående undersøgelse af cinnamaldehyds og bærers virkningsmekanisme og dets frigivelseskinetik i forskellige miljøer, undersøgelse af indflydelsen af mikroorganismers vækstlov i fødevarer på fødevarefordærv og den reguleringsmekanisme, der anvendes i antibakteriel emballage på timing og frigivelseshastighed af antimikrobielle midler, design og udvikling af aktive emballagesystemer, der kan opfylde forskellige krav til fødevarekonservering.
Opslagstidspunkt: 03. januar 2024