Սննդի փաթեթավորման մեջ ցինամալդեհիդի հակաբակտերիալ կիրառումը

Դարչինի եթերայուղի 85%-90%-ը կազմում է ցինամալդեհիդը, և Չինաստանը դարչինի հիմնական աճեցման վայրերից մեկն է, և ցինամալդեհիդի պաշարները հարուստ են: Ցինամալդեհիդի (C9H8O) մոլեկուլային կառուցվածքը ֆենիլային խումբ է, որը միացված է ակրիլինին, գտնվում է դեղնավուն կամ դեղնավուն շագանակագույն մածուցիկ հեղուկի բնական վիճակում, ունի յուրահատուկ և ուժեղ դարչինի և կոկոսի համ, կարող է օգտագործվել համեմունքներում և համեմունքներում: Ներկայումս կան բազմաթիվ զեկույցներ ցինամալդեհիդի լայն սպեկտրի հակաբակտերիալ ազդեցության և դրա մեխանիզմի վերաբերյալ, և ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ ցինամալդեհիդն ունի լավ հակաբակտերիալ ազդեցություն բակտերիաների և սնկերի վրա: Բժշկության ոլորտում որոշ ուսումնասիրություններ վերանայել են ցինամալդեհիդի հետազոտությունների առաջընթացը նյութափոխանակության հիվանդությունների, արյան շրջանառության համակարգի հիվանդությունների, հակաուռուցքային և այլ ասպեկտներում, և պարզվել է, որ ցինամալդեհիդն ունի լավ հակադիաբետիկ, հակաճարպակալման, հակաուռուցքային և այլ դեղաբանական ակտիվություն: Իր հարուստ աղբյուրների, բնական բաղադրիչների, անվտանգության, ցածր թունավորության, յուրահատուկ համի և լայն սպեկտրի հակաբակտերիալ ազդեցության շնորհիվ, այն սննդային հավելում է, որը հաստատվել է ԱՄՆ Սննդի և դեղերի վարչության և Չինաստանի կողմից: Չնայած առավելագույն քանակը սահմանափակված չէ օգտագործման մեջ, դրա ցնդողականությունը և սուր հոտը սահմանափակում են դրա լայն կիրառումը սննդի մեջ: Սննդի փաթեթավորման թաղանթում ցինամալդեհիդի ամրագրումը կարող է բարելավել դրա հակաբակտերիալ արդյունավետությունը և նվազեցնել դրա զգայական ազդեցությունը սննդի վրա, ինչպես նաև դեր խաղալ սննդի պահպանման և տեղափոխման որակի բարելավման և պահպանման ժամկետի երկարացման գործում:

1. Հակաբակտերիալ կոմպոզիտային թաղանթային մատրից

Սննդամթերքի հակաբակտերիալ փաթեթավորման թաղանթի վերաբերյալ հետազոտությունների մեծ մասում որպես թաղանթ առաջացնող մատրից օգտագործվում են բնական և քայքայվող նյութեր, իսկ փաթեթավորման թաղանթը պատրաստվում է ծածկույթի, ձուլման կամ բարձր ջերմաստիճանի էքստրուզիայի մեթոդով: Տարբեր թաղանթային հիմքերի և ակտիվ նյութերի գործողության տարբեր եղանակների և համատեղելիության պատճառով, պատրաստի թաղանթի հատկությունները տարբեր են, ուստի շատ կարևոր է ընտրել համապատասխան թաղանթային հիմքը: Հաճախ օգտագործվող թաղանթ առաջացնող հիմքերը ներառում են սինթետիկ կենսաքայքայվող նյութեր, ինչպիսիք են պոլիվինիլային սպիրտը և պոլիպրոպիլենը, բնական նյութեր, ինչպիսիք են պոլիսախարիդները և սպիտակուցները, և կոմպոզիտային նյութեր: Պոլիվինիլային սպիրտը (ՊՎԱ) գծային պոլիմեր է, որը խաչաձև կապվելիս սովորաբար ձևավորում է եռաչափ ցանցային կառուցվածք և ունի գերազանց մեխանիկական հատկություններ և պատնեշային հատկություններ: Բնական թաղանթանման մատրիցային ռեսուրսները առատ են և լայնորեն մատակարարվում են: Օրինակ, պոլիլակտիկ թթուն կարող է խմորվել այնպիսի հումքից, ինչպիսիք են օսլան և եգիպտացորենը, որոնք ունեն բավարար և վերականգնվող աղբյուրներ, լավ կենսաքայքայվողություն և կենսահամատեղելիություն, և իդեալական էկոլոգիապես մաքուր փաթեթավորման նյութ է: Կոմպոզիտային մատրիցը հաճախ կազմված է երկու կամ ավելի թաղանթային մատրիցներից, որոնք կարող են լրացուցիչ դեր խաղալ մեկ թաղանթային մատրիցի համեմատ:

Մեխանիկական հատկությունները և պատնեշային հատկությունները կարևոր ցուցանիշներ են փաթեթավորման թաղանթի պիտանիությունը գնահատելու համար: Ցինամալդեհիդի ավելացումը կխաչաձև կապ կհաստատի պոլիմերային թաղանթային մատրիցայի հետ և այդպիսով կնվազեցնի մոլեկուլային հոսունությունը, կոտրման պահին երկարացման նվազումը պայմանավորված է պոլիսախարիդային ցանցի կառուցվածքի անընդհատության ընդհատմամբ, իսկ ձգման ամրության աճը պայմանավորված է թաղանթի ձևավորման գործընթացում հիդրոֆիլ խմբի աճով՝ ցինամալդեհիդի ավելացման պատճառով: Բացի այդ, ցինամալդեհիդային կոմպոզիտային թաղանթի գազի թափանցելիությունը ընդհանուր առմամբ մեծացել է, ինչը կարող է պայմանավորված լինել ցինամալդեհիդի պոլիմերի մեջ ցրմամբ՝ ծակոտիներ, դատարկություններ և ալիքներ ստեղծելու, ջրի մոլեկուլների զանգվածի փոխանցման դիմադրությունը նվազեցնելու և, ի վերջո, ցինամալդեհիդային կոմպոզիտային թաղանթի գազի թափանցելիության բարձրացման պատճառով: Մի քանի կոմպոզիտային թաղանթների մեխանիկական հատկությունները և թափանցելիությունը նման են, բայց տարբեր պոլիմերային հիմքերի կառուցվածքը և հատկությունները տարբեր են, և ցինամալդեհիդի հետ տարբեր փոխազդեցությունները կազդեն փաթեթավորման թաղանթի աշխատանքի վրա, ապա՝ դրա կիրառման վրա, ուստի շատ կարևոր է ընտրել համապատասխան պոլիմերային հիմքը և կոնցենտրացիան:

Երկրորդ՝ ցինամալդեհիդի և փաթեթավորման թաղանթի կապման մեթոդ

Սակայն, ցինամալդեհիդը ջրում քիչ է լուծվում՝ ընդամենը 1.4 մգ/մլ լուծելիությամբ։ Չնայած խառնման տեխնոլոգիան պարզ և հարմար է, ճարպում լուծվող ցինամալդեհիդի և ջրում լուծվող թաղանթային մատրիցի երկու փուլերը անկայուն են, և թաղանթի ձևավորման գործընթացում սովորաբար անհրաժեշտ բարձր ջերմաստիճանի և բարձր ճնշման պայմանները զգալիորեն նվազեցնում են թաղանթում առկա ցինամալդեհիդի կոնցենտրացիան։ Դժվար է հասնել իդեալական բակտերիոստատիկ ազդեցության։ Ներդրման տեխնոլոգիան պատի նյութն օգտագործելու գործընթաց է՝ ներդրվող ակտիվ նյութը փաթաթելու կամ կլանելու համար՝ կատարողականի աջակցություն կամ քիմիական պաշտպանություն ապահովելու համար։ Ներդրման տեխնոլոգիայի կիրառումը փաթեթավորման նյութում ցինամալդեհիդը ֆիքսելու համար կարող է դանդաղեցնել դրա արտազատումը, բարելավել պահպանման արագությունը, երկարացնել թաղանթի հակաբակտերիալ ծերացումը և օպտիմալացնել փաթեթավորման թաղանթի մեխանիկական հատկությունները։ Ներկայումս ցինամալդեհիդը փաթեթավորման թաղանթի հետ համատեղելու տարածված կրիչի կառուցման մեթոդները կարելի է բաժանել երկու կատեգորիայի՝ արհեստական ​​կրիչի կառուցում և բնական կրիչի կառուցում, ներառյալ պոլիմերային ներդրումը, նանո լիպոսոմների ներդրումը, ցիկլոդեքստրինի ներդրումը, նանո կավի կապումը կամ բեռնումը։ Շերտերի ինքնահավաքման և էլեկտրոմանման համադրության միջոցով կարելի է օպտիմալացնել ցինամալդեհիդի մատակարարման կրիչը, ինչպես նաև բարելավել ցինամալդեհիդի գործողության ռեժիմը և կիրառման շրջանակը։

Դարչինի ալդեհիդի ակտիվ սննդի փաթեթավորման թաղանթի կիրառումը

Սննդի տարբեր տեսակներ ունեն տարբեր ջրի պարունակություն, սննդանյութերի կազմ և պահպանման ու տեղափոխման պայմաններ, և փչացնող միկրոօրգանիզմների աճի դինամիկան շատ տարբեր է: Տարբեր սննդամթերքների համար դարչինալդեհիդի հակաբակտերիալ փաթեթավորման պահպանման ազդեցությունը նույնպես տարբեր է:

1. Թարմությունը պահպանող ազդեցություն բանջարեղենի և մրգերի վրա

Չինաստանը հարուստ է բնական պաշարներով, որոնցից բանջարեղենի և մրգերի արտադրությունն ու շուկայական սպառումը հսկայական են։ Այնուամենայնիվ, բանջարեղենի և մրգերի խոնավության և շաքարի պարունակությունը բարձր է, հարուստ է սննդարար նյութերով և հակված է մանրէային աղտոտման և փչացման պահպանման, տեղափոխման և վաճառքի ընթացքում։ Ներկայումս հակաբակտերիալ փաթեթավորման թաղանթի կիրառումը կարևոր միջոց է բանջարեղենի և մրգերի պահպանման և տեղափոխման որակը բարելավելու և դրանց պահպանման ժամկետը երկարացնելու համար։ Խնձորների ցինամալդեհիդ-պոլիլակտիկ թթվից պատրաստված կոմպոզիտային թաղանթը կարող է նվազեցնել սննդանյութերի կորուստը, կանխել ռիզոպուսների աճը և խնձորների պահպանման ժամկետը երկարացնել մինչև 16 օր։ Երբ ցինամալդեհիդային ակտիվ սննդի փաթեթավորման թաղանթը կիրառվել է թարմ կտրատած գազարի փաթեթավորման վրա, բորբոսի և խմորիչի աճը կանխվել է, բանջարեղենի փտման արագությունը կրճատվել է, իսկ պահպանման ժամկետը երկարացվել է մինչև 12 օր։

2. Մսամթերքի թարմությունը պահպանող ազդեցությունը։ Մսամթերքը հարուստ է սպիտակուցներով, ճարպերով և այլ նյութերով, հարուստ է սննդարար նյութերով և ունի յուրահատուկ համ։ Սենյակային ջերմաստիճանում միկրոօրգանիզմների բազմացումը հանգեցնում է մսի սպիտակուցների, ածխաջրերի և ճարպերի քայքայման, ինչը հանգեցնում է մսի փչացմանը, կպչուն մակերեսի, մուգ գույնի, առաձգականության կորստի և տհաճ հոտի։ Ցինամալդեհիդի ակտիվ սննդի փաթեթավորման թաղանթը լայնորեն կիրառվում է խոզի և ձկան փաթեթավորման մեջ, հիմնականում կանխում է Staphylococcus aureus-ի, Escherichia coli-ի, aeromonas-ի, խմորիչների, կաթնաթթվային բակտերիաների և այլ բակտերիաների աճը և կարող է երկարացնել պահպանման ժամկետը 8-14 օրով։

3. Կաթնամթերքի թարմությունը պահպանող ազդեցությունը։ Ներկայումս Չինաստանում կաթնամթերքի սպառումը տարեցտարի աճում է։ Պանիրը խմորված կաթնամթերք է՝ հարուստ սննդային արժեքով և սպիտակուցով։ Սակայն պանիրն ունի կարճ պահպանման ժամկետ, և ցածր ջերմաստիճաններում թափոնների մակարդակը դեռևս մտահոգիչ է։ Դարչինային ալդեհիդ պարունակող սննդի փաթեթավորման թաղանթի օգտագործումը կարող է արդյունավետորեն երկարացնել պանրի պահպանման ժամկետը, ապահովել պանրի լավ համը և կանխել պանրի փչացումը։ Պանրի կտորների և պանրի սոուսների պահպանման ժամկետը դարչինային ալդեհիդ պարունակող ակտիվ փաթեթավորում օգտագործելուց հետո երկարաձգվում է համապատասխանաբար մինչև 45 և 26 օր, ինչը նպաստում է ռեսուրսների խնայողությանը։

4. Օսլայի թարմությունը պահպանող հատկություն։ Հացն ու տորթը օսլայից պատրաստված արտադրանք են, պատրաստված ցորենի ալյուրից, փափուկ սոճու բամբակից, քաղցր և համեղ։ Սակայն հացն ու տորթը կարճ պահպանման ժամկետ ունեն և վաճառքի ընթացքում ենթակա են բորբոսի աղտոտման, ինչը հանգեցնում է որակի վատթարացման և սննդի վատնման։ Բիսկվիթի և կտրատած հացի մեջ ցինամալդեհիդ պարունակող ակտիվ սննդի փաթեթավորման օգտագործումը կարող է կանխել պենիցիլիումի և սև բորբոսի աճը և տարածումը, և երկարացնել պահպանման ժամկետը համապատասխանաբար մինչև 10-27 օր։

 

Ցինամալդեհիդն ունի առատ աղբյուրի, բարձր բակտերիոստազի և ցածր թունավորության առավելություններ: Որպես սննդի ակտիվ փաթեթավորման մեջ բակտերիոստազի միջոց, ցինամալդեհիդի կայունությունը և դանդաղ արտազատումը կարող են բարելավվել մատակարարող կրիչի կառուցման և օպտիմալացման միջոցով, ինչը մեծ նշանակություն ունի թարմ սննդի պահպանման և տեղափոխման որակի բարելավման և սննդի պահպանման ժամկետի երկարացման համար: Վերջին տարիներին ցինամալդեհիդը բազմաթիվ նվաճումներ և առաջընթաց է գրանցել սննդի փաթեթավորման պահպանման հետազոտություններում, սակայն դրա հետ կապված կիրառական հետազոտությունները դեռևս սկզբնական փուլում են, և դեռևս կան որոշ լուծելու խնդիրներ: Տարբեր մատակարարող կրիչների ազդեցության համեմատական ​​ուսումնասիրության միջոցով թաղանթի մեխանիկական հատկությունների և պատնեշային հատկությունների վրա, ցինամալդեհիդի և կրիչի գործողության եղանակի և դրա արտազատման կինետիկայի խորը ուսումնասիրության, սննդի մեջ միկրոօրգանիզմների աճի օրենքի ազդեցության ուսումնասիրության վրա սննդի փչացման և հակաբակտերիալ փաթեթավորման կարգավորող մեխանիզմի ուսումնասիրության վրա հակամանրէային նյութերի ժամանակի և արտազատման արագության վրա: Մշակել և մշակել ակտիվ փաթեթավորման համակարգեր, որոնք կարող են բավարարել սննդի պահպանման տարբեր պահանջներ: