O cinamaldehído representa entre o 85 % e o 90 % do aceite esencial de canela, e a China é unha das principais zonas de cultivo da canela, e os recursos de cinamaldehído son ricos. A estrutura molecular do cinamaldehído (C9H8O) é un grupo fenilo conectado a unha acrileína, no estado natural de líquido viscoso amarelado ou marrón amarelado, cun sabor único e forte a canela e coca-cola, que se pode usar en especias e condimentos. Na actualidade, existen moitos informes sobre a acción antibacteriana de amplo espectro do cinamaldehído e o seu mecanismo, e os estudos demostraron que o cinamaldehído ten un bo efecto antibacteriano sobre bacterias e fungos. No campo da medicina, algúns estudos revisaron o progreso da investigación do cinamaldehído en enfermidades metabólicas, enfermidades do sistema circulatorio, antitumorais e outros aspectos, e descubriron que o cinamaldehído ten boas actividades antidiabéticas, antiobesas, antitumorais e outras farmacolóxicas. Debido ás súas ricas fontes, ingredientes naturais, seguridade, baixa toxicidade, sabor único e efecto antibacteriano de amplo espectro, é un aditivo alimentario aprobado pola Administración de Alimentos e Medicamentos dos Estados Unidos e China. Aínda que a cantidade máxima de uso non está limitada, a súa volatilidade e o seu cheiro acre limitan a súa ampla aplicación nos alimentos. A fixación de cinamaldehído na película de envasado de alimentos pode mellorar a súa eficiencia antibacteriana e reducir o seu impacto sensorial nos alimentos, e desempeñar un papel na mellora da calidade do almacenamento e transporte dos alimentos e na prolongación da súa vida útil.
1. Matriz de membrana composta antibacteriana
A maior parte da investigación sobre películas de envasado antibacterianas para alimentos emprega substancias naturais e degradables como matriz formadora de película, e a película de envasado prepárase mediante revestimento, fundición ou extrusión a alta temperatura. Debido ao diferente modo de acción e compatibilidade entre os diferentes substratos de membrana e substancias activas, as propiedades da membrana acabada son diferentes, polo que é moi importante seleccionar o substrato de membrana axeitado. Os substratos formadores de película de uso común inclúen substancias biodegradables sintéticas como o alcohol polivinílico e o polipropileno, substancias naturais como polisacáridos e proteínas, e substancias compostas. O alcohol polivinílico (PVA) é un polímero lineal que normalmente forma unha estrutura de rede tridimensional cando se reticula, e ten excelentes propiedades mecánicas e propiedades de barreira. Os recursos de matriz semellantes ás membranas naturais son abundantes e de ampla orixe. Por exemplo, o ácido poliláctico pódese fermentar a partir de materias primas como o amidón e o millo, que ten fontes suficientes e renovables, boa biodegradabilidade e biocompatibilidade, e é un material de envasado ideal para o medio ambiente. A matriz composta adoita estar composta por dúas ou máis matrices de membrana, que poden desempeñar un papel complementario en comparación cunha única matriz de membrana.
As propiedades mecánicas e as propiedades de barreira son indicadores importantes para avaliar a idoneidade da película de envasado. A adición de cinamaldehído reticularase coa matriz da membrana polimérica e, polo tanto, reducirá a fluidez molecular; a diminución do alongamento na rotura débese á descontinuidade da estrutura da rede de polisacáridos, e o aumento da resistencia á tracción débese ao aumento do grupo hidrófilo durante o proceso de formación da película causado pola adición de cinamaldehído. Ademais, a permeabilidade aos gases da membrana composta de cinamaldehído xeralmente aumentou, o que pode deberse á dispersión de cinamaldehído no polímero para crear poros, ocos e canles, reducir a resistencia á transferencia de masa das moléculas de auga e, en última instancia, levar ao aumento da permeabilidade aos gases da membrana composta de cinamaldehído. As propiedades mecánicas e a permeabilidade de varias membranas compostas son similares, pero a estrutura e as propiedades dos diferentes substratos poliméricos son diferentes, e as diferentes interaccións co cinamaldehído afectarán o rendemento da película de envasado e, polo tanto, a súa aplicación, polo que é moi importante seleccionar o substrato e a concentración polimérica axeitados.
En segundo lugar, o método de unión con cinnamaldehído e película de envasado
Non obstante, o cinnamaldehído é lixeiramente soluble en auga, cunha solubilidade de só 1,4 mg/mL. Aínda que a tecnoloxía de mestura é sinxela e cómoda, as dúas fases do cinnamaldehído liposoluble e da matriz de membrana soluble en auga son inestables, e as condicións de alta temperatura e alta presión que adoitan requirirse no proceso de formación da película reducen significativamente a concentración de cinnamaldehído dispoñible na membrana. É difícil conseguir o efecto bacteriostático ideal. A tecnoloxía de incrustación é o proceso de usar o material da parede para envolver ou adsorber a substancia activa que se debe incrustar para proporcionar soporte de rendemento ou protección química. O uso da tecnoloxía de incrustación para fixar o cinnamaldehído no material de envasado pode facer que se libere lentamente, mellorar a taxa de retención, prolongar o envellecemento antibacteriano da película e optimizar as propiedades mecánicas da película de envasado. Na actualidade, os métodos comúns de construción de portadores para combinar cinnamaldehído con película de envasado pódense dividir en dúas categorías: construción de portadores artificiais e construción de portadores naturais, incluíndo a incrustación de polímeros, a incrustación de nanoliposomas, a incrustación de ciclodextrina, a unión ou carga de nanoarxila. Mediante a combinación de autoensamblaxe de capas e electrofiación, pódese optimizar o vehículo de subministración de cinamaldehído e mellorar o modo de acción e o rango de aplicación do cinamaldehído.
Aplicación da película de envasado de alimentos con aldehído de canela activo
Os diferentes tipos de alimentos teñen diferentes contidos de auga, composición de nutrientes e condicións de almacenamento e transporte, e a dinámica de crecemento dos microorganismos que os deterioran é moi diferente. O efecto de conservación dos envases antibacterianos con cinnamaldehído para diferentes alimentos tamén é diferente.
1. Efecto de conservación da frescura en froitas e verduras
A China é rica en recursos naturais, entre os que a produción e o consumo de froitas e verduras no mercado son enormes. Non obstante, o contido de humidade e azucre das froitas e verduras é alto, rico en nutrientes e propenso á contaminación microbiana e á deterioración durante o almacenamento, o transporte e as vendas. Na actualidade, a aplicación de película de envasado antibacteriana é un medio importante para mellorar a calidade de almacenamento e transporte de froitas e verduras e prolongar a súa vida útil. A película de envasado composta de cinamaldehído-ácido poliláctico para mazás pode reducir a perda de nutrientes, inhibir o crecemento de rizomas e prolongar o período de almacenamento das mazás a 16 días. Cando se aplicou película de envasado de alimentos con cinamaldehído activo a envases de cenorias frescas cortadas, inhibiuse o crecemento de mofo e lévedos, reduciuse a taxa de podremia das verduras e alongouse a vida útil a 12 días.
2. Efecto de conservación da frescura dos produtos cárnicos Os alimentos cárnicos son ricos en proteínas, graxas e outras substancias, con altos valores nutricionais e un sabor único. Á temperatura ambiente, a reprodución de microorganismos provoca a descomposición das proteínas, carbohidratos e graxas da carne, o que resulta en corrupción da carne, superficie pegañenta, cor escura, perda de elasticidade e cheiro desagradable. A película de envasado de alimentos con cinamaldehído activo úsase amplamente no envasado de porco e peixe, e inhibe principalmente o crecemento de Staphylococcus aureus, Escherichia coli, aeromonas, lévedos, bacterias do ácido láctico e outras bacterias, e pode prolongar a vida útil de 8 a 14 días.
3. Efecto de conservación da frescura dos produtos lácteos Na actualidade, o consumo de produtos lácteos na China está a aumentar ano tras ano. O queixo é un produto lácteo fermentado con alto valor nutricional e proteínas. Pero o queixo ten unha vida útil curta e a taxa de residuos a baixas temperaturas segue a ser alarmante. O uso de película de envasado de alimentos con aldehído cinámico pode prolongar eficazmente a vida útil do queixo, garantir o bo sabor do queixo e evitar o deterioro rancio do queixo. Para as rebandas de queixo e as salsas de queixo, a vida útil amplíase a 45 e 26 días respectivamente despois de usar envases activos con cinámaldehído, o que favorece o aforro de recursos.
4. Efecto de conservación da frescura do pan e os bolos de amidón son produtos de amidón, feitos a partir do procesamento de fariña de trigo, algodón de piñeiro suave, doces e deliciosos. Non obstante, o pan e os bolos teñen unha vida útil curta e son susceptibles á contaminación por mofo durante a venda, o que resulta nunha degradación da calidade e no desperdicio de alimentos. O uso de envases de alimentos con cinnamaldehído activo en biscoitos e pan en rebandas pode inhibir o crecemento e a propagación do penicillium e do mofo negro, e prolongar a vida útil a 10 ~ 27 días, respectivamente.
O cinamaldehído ten as vantaxes dunha fonte abundante, alta bacteriostase e baixa toxicidade. Como axente bacteriostase en envases activos de alimentos, a estabilidade e a liberación lenta do cinamaldehído pódense mellorar mediante a construción e optimización do soporte de entrega, o que é de gran importancia para mellorar a calidade de almacenamento e transporte de alimentos frescos e prolongar a vida útil dos alimentos. Nos últimos anos, o cinamaldehído conseguiu moitos logros e progresos na investigación da conservación de envases de alimentos, pero a investigación de aplicacións relacionadas aínda está na fase inicial e aínda hai algúns problemas por resolver. Mediante o estudo comparativo dos efectos de diferentes soportes de entrega nas propiedades mecánicas e propiedades de barreira da membrana, a exploración en profundidade do modo de acción do cinamaldehído e o soporte e a súa cinética de liberación en diferentes ambientes, o estudo da influencia da lei de crecemento dos microorganismos nos alimentos na deterioración dos alimentos e o mecanismo regulador do envasado antibacteriano no tempo e a velocidade de liberación dos axentes antimicrobianos, deseña e desenvolve sistemas de envasado activo que poidan cumprir diferentes requisitos de conservación de alimentos.
Data de publicación: 03-01-2024