El cinamaldehído representa del 85% al 90% del aceite esencial de canela, y China es una de las principales áreas de plantación de canela, y los recursos de cinamaldehído son ricos.La estructura molecular del cinamaldehído (C9H8O) es un grupo fenilo conectado a una acrileína, en estado natural de líquido viscoso de color amarillento o marrón amarillento, con un sabor único y fuerte a canela y coque, se puede utilizar en especias y condimentos.En la actualidad, ha habido muchos informes sobre la acción antibacteriana de amplio espectro del cinamaldehído y su mecanismo, y los estudios han demostrado que el cinamaldehído tiene un buen efecto antibacteriano sobre bacterias y hongos.En el campo de la medicina, algunos estudios han revisado el progreso de la investigación del cinamaldehído en enfermedades metabólicas, enfermedades del sistema circulatorio, antitumorales y otros aspectos, y han descubierto que el cinamaldehído tiene buenos efectos antidiabéticos, antiobesidad, antitumorales y otros. actividades farmacológicas.Debido a sus ricas fuentes, ingredientes naturales, seguridad, baja toxicidad, sabor único y efecto antibacteriano de amplio espectro, es un aditivo alimentario aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos y China.Aunque la cantidad máxima no está limitada en su uso, su volatilidad y olor acre limitan su amplia aplicación en los alimentos.La fijación de cinamaldehído en películas para envases de alimentos puede mejorar su eficiencia antibacteriana y reducir su impacto sensorial en los alimentos, y desempeñar un papel en la mejora de la calidad del almacenamiento y transporte de los alimentos y en la extensión de la vida útil.
1. Matriz de membrana compuesta antibacteriana
La mayor parte de la investigación sobre películas antibacterianas para envases de alimentos utiliza sustancias naturales y degradables como matriz formadora de película, y la película para envases se prepara mediante recubrimiento, fundición o método de extrusión a alta temperatura.Debido al diferente modo de acción y compatibilidad entre los diferentes sustratos de membrana y sustancias activas, las propiedades de la membrana terminada son diferentes, por lo que es muy importante seleccionar el sustrato de membrana apropiado.Los sustratos formadores de película comúnmente utilizados incluyen sustancias biodegradables sintéticas como alcohol polivinílico y polipropileno, sustancias naturales como polisacáridos y proteínas, y sustancias compuestas.El alcohol polivinílico (PVA) es un polímero lineal, que normalmente forma una estructura de red tridimensional cuando se reticula y tiene excelentes propiedades mecánicas y de barrera.Los recursos naturales de matriz similar a una membrana son abundantes y de amplia procedencia.Por ejemplo, el ácido poliláctico se puede fermentar a partir de materias primas como el almidón y el maíz, que tiene fuentes suficientes y renovables, buena biodegradabilidad y biocompatibilidad, y es un material de envasado ideal y respetuoso con el medio ambiente.La matriz compuesta a menudo se compone de dos o más matrices de membrana, que pueden desempeñar un papel complementario en comparación con una única matriz de membrana.
Las propiedades mecánicas y las propiedades de barrera son indicadores importantes para evaluar la idoneidad de la película de embalaje.La adición de cinamaldehído se reticulará con la matriz de la membrana polimérica y, por lo tanto, reducirá la fluidez molecular, la disminución del alargamiento de rotura se debe a la discontinuidad de la estructura de la red de polisacáridos y el aumento de la resistencia a la tracción se debe al aumento del grupo hidrófilo. durante el proceso de formación de película causado por la adición de cinamaldehído.Además, la permeabilidad al gas de la membrana compuesta de cinamaldehído generalmente aumentó, lo que puede deberse a la dispersión de cinamaldehído en el polímero para crear poros, huecos y canales, reducir la resistencia a la transferencia de masa de las moléculas de agua y, en última instancia, conducir al aumento de la permeabilidad al gas de la membrana compuesta de cinamaldehído.Las propiedades mecánicas y la permeabilidad de varias membranas compuestas son similares, pero la estructura y las propiedades de diferentes sustratos poliméricos son diferentes, y las diferentes interacciones con el cinamaldehído afectarán el rendimiento de la película de embalaje y luego afectarán su aplicación, por lo que es muy importante. para seleccionar el sustrato polimérico y la concentración adecuados.
En segundo lugar, método de unión de película de embalaje y cinamaldehído.
Sin embargo, el cinamaldehído es ligeramente soluble en agua con una solubilidad de sólo 1,4 mg/ml.Aunque la tecnología de mezcla es simple y conveniente, las dos fases de la matriz de membrana de cinamaldehído soluble en grasa y soluble en agua son inestables, y las condiciones de alta temperatura y alta presión generalmente requeridas en el proceso de formación de película reducen significativamente la concentración de cinamaldehído disponible en la membrana.Es difícil conseguir el efecto bacteriostático ideal.La tecnología de incrustación es el proceso de utilizar el material de la pared para envolver o adsorber la sustancia activa que debe incrustarse para brindar soporte de rendimiento o protección química.El uso de tecnología de inclusión para fijar cinamaldehído en el material de embalaje puede ralentizar su liberación, mejorar la tasa de retención, prolongar el envejecimiento antibacteriano de la película y optimizar las propiedades mecánicas de la película de embalaje.En la actualidad, los métodos comunes de construcción de portadores para combinar cinamaldehído con película de embalaje se pueden dividir en dos categorías: construcción de portadores artificiales y construcción de portadores naturales, que incluyen incrustación de polímeros, incrustación de nanoliposomas, incrustación de ciclodextrina, unión o carga de nanoarcilla.Mediante la combinación de autoensamblaje de capas y electrohilado, se puede optimizar el portador de administración de cinamaldehído y se puede mejorar el modo de acción y el rango de aplicación del cinamaldehído.
Aplicación de película de envasado de alimentos activa de aldehído de canela.
Los diferentes tipos de alimentos tienen diferentes contenidos de agua, composición de nutrientes y condiciones de almacenamiento y transporte, y la dinámica de crecimiento de los microorganismos deteriorantes es muy diferente.El efecto de conservación de los envases antibacterianos de cinamaldehído para diferentes alimentos también es diferente.
1. Efecto de conservación de verduras y frutas
China es rica en recursos naturales, entre los cuales la producción y el consumo comercial de verduras y frutas son enormes.Sin embargo, el contenido de humedad y azúcar de las verduras y frutas es alto, rico en nutrientes y propenso a la contaminación microbiana y al deterioro durante el almacenamiento, el transporte y la venta.En la actualidad, la aplicación de películas de embalaje antibacterianas es un medio importante para mejorar la calidad del almacenamiento y transporte de verduras y frutas y extender su vida útil.El envasado de manzanas con película compuesta de cinamaldehído y ácido poliláctico puede reducir la pérdida de nutrientes, inhibir el crecimiento de rizopus y extender el período de almacenamiento de las manzanas a 16 días.Cuando se aplicó una película de envasado de alimentos con cinamaldehído activo a los envases de zanahorias recién cortadas, se inhibió el crecimiento de moho y levadura, se redujo la tasa de putrefacción de las verduras y se extendió la vida útil a 12 días.
2. Efecto de conservación de la frescura de los productos cárnicos Los alimentos cárnicos son ricos en proteínas, grasas y otras sustancias, ricos en nutrientes y con un sabor único.A temperatura ambiente, la reproducción de microorganismos provoca la descomposición de las proteínas, carbohidratos y grasas de la carne, lo que provoca corrupción de la carne, superficie pegajosa, color oscuro, pérdida de elasticidad y olor desagradable.La película para envasado de alimentos con cinamaldehído activo se usa ampliamente en el envasado de carne de cerdo y pescado, inhibe principalmente el crecimiento de Staphylococcus aureus, Escherichia coli, aeromonas, levadura, bacterias del ácido láctico y otras bacterias, y puede extender la vida útil de 8 a 14 días.
3. Efecto de conservación de los productos lácteos En la actualidad, el consumo de productos lácteos en China aumenta año tras año.El queso es un producto lácteo fermentado con un rico valor nutricional y proteico.Pero el queso tiene una vida útil corta y la tasa de desperdicio a bajas temperaturas sigue siendo alarmante.El uso de películas para envasado de alimentos de aldehído cinámico puede extender eficazmente la vida útil del queso, garantizar el buen sabor del queso y prevenir su deterioro rancio.Para las lonchas de queso y las salsas de queso, la vida útil se extiende a 45 días y 26 días respectivamente después de usar envases activos de cinamaldehído, lo que favorece el ahorro de recursos.
4. El efecto de mantenimiento fresco del pan y los pasteles con almidón son productos de almidón, hechos del procesamiento de harina de trigo, algodón de pino suave, dulces y deliciosos.Sin embargo, el pan y los pasteles tienen una vida útil corta y son susceptibles a la contaminación por moho durante la venta, lo que resulta en degradación de la calidad y desperdicio de alimentos.El uso de envases de alimentos activos con cinamaldehído en bizcochos y pan de molde puede inhibir el crecimiento y la propagación de penicillium y moho negro, y extender la vida útil a 10 ~ 27 días, respectivamente.
El cinamaldehído tiene las ventajas de ser una fuente abundante, alta bacteriostasis y baja toxicidad.Como agente de bacteriostasis en envases activos de alimentos, la estabilidad y la liberación lenta del cinamaldehído se pueden mejorar mediante la construcción y optimización del transportador de entrega, lo cual es de gran importancia para mejorar la calidad del almacenamiento y transporte de alimentos frescos y extender la vida útil de los alimentos.En los últimos años, el cinamaldehído ha logrado muchos logros y avances en la investigación de la conservación de envases de alimentos, pero la investigación de aplicaciones relacionadas aún se encuentra en la etapa inicial y todavía quedan algunos problemas por resolver.A través del estudio comparativo de los efectos de diferentes portadores sobre las propiedades mecánicas y de barrera de la membrana, exploración en profundidad del modo de acción del cinamaldehído y el portador y su cinética de liberación en diferentes ambientes, estudio de la influencia de la ley de crecimiento. de los microorganismos en los alimentos sobre el deterioro de los mismos, y el mecanismo regulador de los envases antibacterianos sobre el momento y la velocidad de liberación de los agentes antimicrobianos.Diseñar y desarrollar sistemas de envasado activo que puedan satisfacer diferentes requisitos de conservación de alimentos.
Hora de publicación: 03-ene-2024