La cinnamaldeide rappresenta l'85% ~ 90% dell'olio essenziale di cannella e la Cina è una delle principali aree di coltivazione della cannella e le risorse di cinnamaldeide sono ricche.La struttura molecolare della cinnamaldeide (C9H8O) è un gruppo fenilico collegato a un'acrileina, allo stato naturale di liquido viscoso giallastro o marrone giallastro, con un sapore unico e forte di cannella e coca cola, può essere utilizzato in spezie e condimenti.Attualmente sono stati pubblicati numerosi studi sull’azione antibatterica ad ampio spettro della cinnamaldeide e sul suo meccanismo, e gli studi hanno dimostrato che la cinnamaldeide ha un buon effetto antibatterico su batteri e funghi.Nel campo della medicina, alcuni studi hanno esaminato i progressi della ricerca sulla cinnamaldeide nelle malattie metaboliche, nelle malattie del sistema circolatorio, nell'antitumorale e in altri aspetti, e hanno scoperto che la cinnamaldeide ha un buon effetto antidiabetico, antiobesità, antitumorale e altri attività farmacologiche.Grazie alle sue ricche fonti, agli ingredienti naturali, alla sicurezza, alla bassa tossicità, al sapore unico e all'effetto antibatterico ad ampio spettro, è un additivo alimentare approvato dalla Food and Drug Administration degli Stati Uniti e dalla Cina.Sebbene la quantità massima non sia limitata nell'uso, la sua volatilità e l'odore pungente ne limitano l'ampia applicazione negli alimenti.Il fissaggio della cinnamaldeide nella pellicola per imballaggio alimentare può migliorarne l'efficienza antibatterica e ridurne l'impatto sensoriale sugli alimenti, oltre a svolgere un ruolo nel miglioramento della qualità della conservazione e del trasporto degli alimenti e nel prolungarne la durata di conservazione.
1. Matrice di membrana composita antibatterica
La maggior parte della ricerca sulle pellicole antibatteriche per l'imballaggio degli alimenti utilizza sostanze naturali e degradabili come matrice filmogena e la pellicola per l'imballaggio viene preparata mediante rivestimento, fusione o metodo di estrusione ad alta temperatura.A causa della diversa modalità di azione e compatibilità tra diversi substrati di membrana e sostanze attive, le proprietà della membrana finita sono diverse, quindi è molto importante selezionare il substrato di membrana appropriato.Substrati filmogeni comunemente usati includono sostanze sintetiche biodegradabili come alcol polivinilico e polipropilene, sostanze naturali come polisaccaridi e proteine e sostanze composite.L'alcol polivinilico (PVA) è un polimero lineare, che solitamente forma una struttura a rete tridimensionale quando reticolato e ha eccellenti proprietà meccaniche e proprietà barriera.Le risorse naturali della matrice simile a una membrana sono abbondanti e ampiamente reperite.Ad esempio, l'acido polilattico può essere fermentato da materie prime come amido e mais, che hanno fonti sufficienti e rinnovabili, buona biodegradabilità e biocompatibilità ed è un materiale di imballaggio ideale per l'ambiente.La matrice composita è spesso composta da due o più matrici di membrana, che possono svolgere un ruolo complementare rispetto ad una matrice di membrana singola.
Le proprietà meccaniche e le proprietà barriera sono indicatori importanti per valutare l'idoneità del film da imballaggio.L'aggiunta di cinnamaldeide reticola con la matrice della membrana polimerica e quindi riduce la fluidità molecolare, la diminuzione dell'allungamento a rottura è dovuta alla discontinuità della struttura della rete polisaccaridica e l'aumento della resistenza alla trazione è dovuto all'aumento del gruppo idrofilo durante il processo di formazione del film causato dall'aggiunta di cinnamaldeide.Inoltre, la permeabilità ai gas della membrana composita di cinnamaldeide è stata generalmente aumentata, il che potrebbe essere dovuto alla dispersione della cinnamaldeide nel polimero per creare pori, vuoti e canali, ridurre la resistenza al trasferimento di massa delle molecole d'acqua e, infine, portare all'aumento di la permeabilità ai gas della membrana composita di cinnamaldeide.Le proprietà meccaniche e la permeabilità di diverse membrane composite sono simili, ma la struttura e le proprietà dei diversi substrati polimerici sono diverse e le diverse interazioni con la cinnamaldeide influenzeranno le prestazioni della pellicola di imballaggio e quindi la sua applicazione, quindi è molto importante per selezionare il substrato polimerico e la concentrazione appropriati.
In secondo luogo, il metodo di legatura con cinnamaldeide e pellicola da imballaggio
Tuttavia, la cinnamaldeide è leggermente solubile in acqua con una solubilità di soli 1,4 mg/mL.Sebbene la tecnologia di miscelazione sia semplice e conveniente, le due fasi della matrice di cinnamaldeide liposolubile e di membrana idrosolubile sono instabili e le condizioni di alta temperatura e alta pressione solitamente richieste nel processo di formazione del film riducono significativamente la concentrazione di cinnamaldeide disponibile in la membrana.È difficile ottenere l’effetto batteriostatico ideale.La tecnologia di incorporamento è il processo che utilizza il materiale della parete per avvolgere o assorbire la sostanza attiva che deve essere incorporata per fornire supporto prestazionale o protezione chimica.L'uso della tecnologia di inclusione per fissare la cinnamaldeide nel materiale di imballaggio può rallentare il suo rilascio, migliorare il tasso di ritenzione, prolungare l'invecchiamento antibatterico della pellicola e ottimizzare le proprietà meccaniche della pellicola di imballaggio.Allo stato attuale, i metodi comuni di costruzione del vettore per combinare la cinnamaldeide con la pellicola da imballaggio possono essere suddivisi in due categorie: costruzione del vettore artificiale e costruzione del vettore naturale, compreso l'inclusione di polimeri, l'inclusione di nano liposomi, l'inclusione di ciclodestrina, il legame o il caricamento di nano argilla.Attraverso la combinazione di autoassemblaggio degli strati ed elettrofilatura, il vettore di distribuzione della cinnamaldeide può essere ottimizzato e la modalità di azione e il campo di applicazione della cinnamaldeide possono essere migliorati.
Applicazione di pellicola per imballaggio alimentare attiva con aldeide di cannella
Diversi tipi di alimenti hanno contenuto di acqua, composizione di nutrienti e condizioni di conservazione e trasporto diversi, e le dinamiche di crescita dei microrganismi deterioranti sono molto diverse.Anche l'effetto di conservazione dell'imballaggio antibatterico alla cinnamaldeide per i diversi alimenti è diverso.
1. Effetto rinfrescante su frutta e verdura
La Cina è ricca di risorse naturali, tra cui la produzione e il consumo di mercato di frutta e verdura sono enormi.Tuttavia, il contenuto di umidità e zucchero di frutta e verdura è elevato, ricco di nutrienti e soggetto a inquinamento microbico e deterioramento durante lo stoccaggio, il trasporto e la vendita.Allo stato attuale, l’applicazione di pellicole da imballaggio antibatteriche è un mezzo importante per migliorare la qualità di conservazione e trasporto di frutta e verdura e prolungarne la durata di conservazione.L'imballaggio in film composito di cinnamaldeide e acido polilattico delle mele può ridurre la perdita di nutrienti, inibire la crescita del rizopo ed estendere il periodo di conservazione delle mele a 16 giorni.Quando la pellicola per imballaggio alimentare attiva con cinnamaldeide è stata applicata all'imballaggio di carote appena tagliate, la crescita di muffe e lieviti è stata inibita, il tasso di marciume delle verdure è stato ridotto e la durata di conservazione è stata estesa a 12 giorni.
2. Effetto di conservazione della carne dei prodotti a base di carne Gli alimenti a base di carne sono ricchi di proteine, grassi e altre sostanze, ricchi di nutrienti e dal gusto unico.A temperatura ambiente, la riproduzione dei microrganismi provoca la decomposizione delle proteine della carne, dei carboidrati e dei grassi, con conseguente corruzione della carne, superficie appiccicosa, colore scuro, perdita di elasticità e odore sgradevole.La pellicola per imballaggio alimentare attiva alla cinnamaldeide è ampiamente utilizzata nell'imballaggio di carne di maiale e pesce, inibisce principalmente la crescita di Staphylococcus aureus, Escherichia coli, aeromonas, lievito, batteri dell'acido lattico e altri batteri e può prolungare la durata di conservazione di 8 ~ 14 giorni.
3. Effetto di freschezza dei prodotti lattiero-caseari Attualmente, il consumo di prodotti lattiero-caseari in Cina aumenta di anno in anno.Il formaggio è un prodotto a base di latte fermentato con un ricco valore nutrizionale e proteico.Ma il formaggio ha una durata di conservazione breve e il tasso di spreco alle basse temperature è ancora allarmante.L'uso della pellicola per imballaggio alimentare in aldeide cinnamica può prolungare efficacemente la durata di conservazione del formaggio, garantire il buon gusto del formaggio e prevenire il deterioramento dell'irrancidimento del formaggio.Per le fette di formaggio e le salse al formaggio, la durata di conservazione è estesa rispettivamente a 45 giorni e 26 giorni dopo l'utilizzo dell'imballaggio attivo con cinnamaldeide, il che favorisce il risparmio di risorse.
4. Effetto di freschezza degli alimenti a base di amido, il pane e le torte sono prodotti a base di amido, realizzati con la lavorazione della farina di frumento, morbido cotone di pino, dolce e delizioso.Tuttavia, pane e dolci hanno una durata di conservazione breve e sono soggetti a contaminazione da muffe durante la vendita, con conseguente degrado della qualità e sprechi alimentari.L'uso di imballaggi alimentari attivi a base di cinnamaldeide nel pan di spagna e nel pane a fette può inibire la crescita e la propagazione del penicillium e della muffa nera e prolungare la durata di conservazione rispettivamente a 10 ~ 27 giorni.
La cinnamaldeide presenta i vantaggi di una fonte abbondante, di un'elevata batteriostasi e di una bassa tossicità.Come agente batteriostatico negli imballaggi attivi per alimenti, la stabilità e il lento rilascio della cinnamaldeide possono essere migliorati costruendo e ottimizzando il vettore di consegna, il che è di grande importanza per migliorare la qualità di conservazione e trasporto degli alimenti freschi e prolungare la durata di conservazione degli alimenti.Negli ultimi anni, la cinnamaldeide ha ottenuto molti risultati e progressi nella ricerca sulla conservazione degli imballaggi alimentari, ma la relativa ricerca applicativa è ancora nella fase iniziale e ci sono ancora alcuni problemi da risolvere.Attraverso lo studio comparativo degli effetti di diversi trasportatori sulle proprietà meccaniche e sulle proprietà barriera della membrana, esplorazione approfondita della modalità di azione della cinnamaldeide e del trasportatore e della sua cinetica di rilascio in diversi ambienti, studio dell'influenza della legge di crescita dei microrganismi negli alimenti sul deterioramento degli alimenti e il meccanismo di regolamentazione degli imballaggi antibatterici sui tempi e sulla velocità di rilascio degli agenti antimicrobici.Progettare e sviluppare sistemi di imballaggio attivi in grado di soddisfare diverse esigenze di conservazione degli alimenti.
Orario di pubblicazione: 03 gennaio 2024