Які лепшы станоўнік, калі ПВП і хітын выкарыстоўваюцца разам для захавання?

Аптымальнае адносіны PVP (палівінілпіралідон) і хітазану патрабуюць дынамічнай карэкцыі ў залежнасці ад тыпу фруктаў ці агародніны, малекулярнай масы хітазану і працэсу нанясення. Асноўны прынцып — максімізаваць эфект кансервавання праз "фізічнае ўтварэнне плёнкі + сінергія антымікробнага дзеяння ." Наступны аналіз засяроджаны на асноўным дыяпазоне адносін , фактарах, якія ўплываюць , і рэкамендацыях па практычным выкарыстанні , а таксама канкрэтных прыкладах і стратэгіях карэкцыі.

1. Асноўны дыяпазон адносін: дыяпазон сінергетычнага эфекту PVP і хітазану

Згодна з даследаваннямі і эксперыментальнымі праверкамі, эфектыўны дыяпазон сумеснага выкарыстання PVP і хітазану звычайна складае:

• Канцэнтрацыя PVP : 0,05%~0,2% (адносіны масы да аб'ёму, далей як і раней)
• Канцэнтрацыя хітазану : 0,5%~2%
  Гэты дыяпазон адначасова задавальняе патрабаванні «шчыльнасці плёнкі» і «балансу прапускання паветра», а таксама патрабаванні бяспекі харчовай групы. Напрыклад:
• Захаванне персікаў : кампаунд з 0,1% PVP + 1,5% хітазану, праз 15 дзён захоўвання ўзровень гнілёння знізіўся да 5% (12% у групе толькі з PVP і 25% у неабработанай групе), а ўзровень захавання цвёрдасці павялічыўся на 15%;
• Захаванне маліны : кампаунд з 0,1% PVP + 1% хітазану, узровень заплесневеласці праз 7 дзён захоўвання склаў усяго 8% (18% у групе толькі з PVP), пры гэтым паверхня маліны не была ліпкай.

2. Асноўныя чыннікі ўплыву: аснова для дынамічнай карэкціроўкі суадносін

1. Характарыстыкі аксамолак пладоў і агародніны і ўстойлівасць пры захоўванні

• Плоды і агародніна з цяжкай аксамолкай, доўга захоўваюцца (яблыкі, цытрусавыя) :
  Вышэйшая канцэнтрацыя хітазану (1,5%-2%) ў суадносінах з нізкай канцэнтрацыяй PVP (0,05%-0,1%) можа выкарыстоўвацца для паляпшэння абароны ад хвароб з дапамогай моцных антымікробных уласцівасцей хітазану. Напрыклад, апрацоўка цытрусавых 0,1% PVP + 2% хітазану знізіла выпадкі плямёну плесневенні на 60%.
• Тонкая аксамолка, пашкоджальныя плоды і агародніна (цаліна, персікі) :
  Зменшыць знізіць канцэнтрацыю хітазану (0,5%-1%) і павялічыць канцэнтрацыю PVP (0,1%-0,2%) каб прадухіліць надмерную таўшчыню плёнкі, якая можа заблакаваць пары. Напрыклад, цаліна, апрацаваная 0,1% PVP + 0,8% хітазану, страціла ўсяго 6% вагі праз 10 дзён захоўвання (у параўнанні з 10% пры выкарыстанні толькі хітазану), без запаху анаэробнага дыхання.

2. Малекулярная маса хітазану і характарыстыкі растваральнасці

• Хітазан з нізкай малекулярнай масай (<100 000 Да) :
  Гэты матэрыял мае добрую воднасць, але слабыя ўласцівасці фармавання плёнкі. Таму канцэнтрацыю варта павялічыць да 1,5%–2% , і дадаць 0,1%–0,2% PVP для павелічэння трываласці плёнкі. Напрыклад, сумесь хітазану з нізкай малекулярнай масай (50 000 Да) і 0,15% PVP можа ўтварыць аднастайную, празрыстую кампазіцыйную плёнку, прыдатную для захавання лусцістых гародніны.
• Хітазан з высокай малекулярнай масай (>100 000 Да) :
  Мае выдатныя ўласцівасці фармавання плёнкі, але патрабуе растварэння ў кіслым асяроддзі (напрыклад, 1% актычнай кіслата). Пры складанні канцэнтрацыю можна знізіць да 0,5%–1% , а 0,05%–0,1% PVP дапаможа стабілізаваць структуру плёнкі. Напрыклад, хітазан з высокай малекулярнай масай (200 000 Да), сумешчаны з 0,1% PVP, можа забяспечыць таўшчыню плёнкі 2–3 мкм, што прыдатна для захавання памідораў.

3. Працэс прымянення і экалагічныя ўмовы

• Метад намачання :
  Канцэнтрацыя хітазану павінна кантралявацца ў межах ад 0,5% да 1,5% (каб пазбегнуць доўгага намачання, якое можа прывесці да таўстай плёнкі), канцэнтрацыя PVP — ад 0,05% да 0,1%, а час намачання павінен складаць 5–8 хвілін. Напрыклад, агуркі, намочаныя ў 0,1% PVP + 1% хітазану на працягу 5 хвілін, захоўваюць 85% сваёй хрумкасці пасля 10 дзён зберажэння.
• Нанесенне :
  Можна выкарыстоўваць. Павышаная канцэнтрацыя хітазану (1,5%-2%) і паніжаная канцэнтрацыя PVP (0,05%) можна выкарыстоўваць. Дакладна кантралюючы ціск разпылення (0,2–0,3 МПа), можна стварыць надтонкую кампазітную плёнку таўшчынёй 1–2 мкм. Напрыклад, пасля апрысквання вінаграду 0,05% PVP + 1,5% хітазану, пасля 20 дзён зберажэння паказчык абсыпання зерняў знізіўся на 40%.
• Умовы высокай тэмпературы і вільгаці :
  Зменшыць канцэнтрацыю хітазану да 0,5%–1% і павялічыць канцэнтрацыю PVP да 0,1%-0,2%, каб палепшыць пранікальнасць мембраны для паветра. Напрыклад, лічы, захаваныя пры камнатнай тэмпературы ўлетку, могуць знізіць індэкс пачарнявання шкіркі на 30%, калі апрацоўваць іх 0,15% PVP + 1% хітазанам.

3. Практычныя рэкамендацыі па прымяненні: чатыры этапы вызначэння аптымальнага суадносін

1. Папярэдні эксперыментальны адбор асноўных суадносін

• Градыентны тэст : Для мэтавых вокуль і агародніны былі распрацаваны тры групы суадносін (напрыклад, 0,1% PVP + 1% хітазан, 0,1% PVP + 1,5% хітазан, 0,15% PVP + 1% хітазан). Паказчыкі тэставання ўключаюць:
  • Фізічныя паказчыкі : тоўшчыня плёнкі (лазерны таўшчынамер), празрыстасць плёнкі (пропусканне > 80% — выдатна);
  • Паказчыкі захоўвання : норма страты вагі (<5% — выдатна), норма гніення (<10% — выдатна), ступень дыхання (зніжэнне больш за 30% — выдатна);
  • Сэнсарныя паказчыкі : ліпкі пачуццё на скуры (адсутнасць пачуцця — выдатна), смак (адсутнасць запаху — выдатна).

2. Аптымізаваць працэс растварэння і кантроль pH

• Парадак растварэння :
  спачатку растварыце хітозан у 1% растворы вуглянай кіслоты (мяшайце 30 хвілін да атрымання прапітнага раствору), затым дадайце PVP (папярэдне трэба растварыць у дэянізаванай вадзе), і, нарэшце, выкарыстоўвайце раствор NaOH для рэгулявання pH да значэння 5,5–6,5 (блізка да нейтральнага, каб пазбегнуць дэградацыі PVP).
• Стабільнасць сумесі :
  Калі адбываецца флокуляцыя, дадайце 0,1–0,2% гліцэрыну (плашчадка) ці 0,05% лімоннай кіслаты (буфер pH), каб паляпшыць стабільнасць раствору.

3. Прыстасавацца да ўмоў захоўвання і патрабаванняў да тэрміну гаднасці

• Кароткатэрміновае захоўванне (<7 дзён) :
  Высокая канцэнтрацыя хітозану (1,5–2%) + нізкая канцэнтрацыя PVP (0,05%) можна выкарыстоўваць для хуткага ўтварэння антыбактэрыяльнай плёнкі. Напрыклад, пасля апрацоўкі маліны 0,05% PVP + 1,5% хітозанам, ступень парчы складае толькі 5% пасля захоўвання пры камнатнай тэмпературы ў працягу 3 дзён.
• Даўгатэрміновае захоўванне (>7 дзён) :
  Неабходна збалансаваць уласцівасці пранікальнасці і антыбактэрыяльныя ўласцівасці . Выкарыстоўвайце 0,1% PVP + 1% хітазану і захоўвайце ў халадзільніку (0~5 °C). Напрыклад, пасля апрацоўкі гэтай сумесшчу яблыкі захоўваюць цвёрдасць на ўзроўні 80% праз 30 дзён захоўвання ў халадзільніку.

4. Пераверка бяспекі і пацверджанне адпаведнасці

• Выяўленне астачак :
  Для выяўлення астачак PVP выкарыстоўвалася вадкасная хроматаграфія высокай эфектыўнасці (ВХЭЖ) (павінна быць менш за 0,01 мг/кг), а антыбактэрыяльная актыўнасць хітазану правяралася метадам зоны інгібавання росту (зоны інгібавання шчыльнасці кішэчнай палочкі больш за 15 мм — гэта выдатны вынік).
• Дацяленасць па правілах :
  Упэўніцеся, што хітазан мае харчовы стандарт (ступень дэацэтыліравання > 85%) і што канцэнтрацыя сумесі адпавядае максімальнаму дазволенаму ўжыванню хітазану ў стандарце «Нарматыўы выкарыстання харчовых дадаткаў» (GB 2760) (звычайна ≤2%).

4. Тыповы выпадак: даведачны матэрыял для аптымальных суадносін для розных відаў авочаў і плодаў

Крыціўка

Аптымальнае суадносіна pVP і хітазану не з'яўляецца пастаяннай велічынёй, але павінна дынамічна карэктавацца ў межах роўнавагі паміж « антыбактэрыяльнымі ўласцівасцямі, уласцівасцямі ўтварэння плёнкі і пранікальнасцю». Асноўная стратэгія:

• Авошчы і фрукты з цяжкай шкуркай : засяродзіцца на антыбактэрыяльных уласцівасцях хітазану (1,5%~2%), у спалучэнні з нізкай канцэнтрацыяй PVP (0,05%~0,1%);
• Авошчы і фрукты з тонкай шкуркай : засяроджанне на плёнкаутворных уласцівасцях PVP (0,1%-0,2%), у спалучэнні з хітазанам сярэдняй і нізкай канцэнтрацыі (0,5%-1%);
• Складовае асяроддзе : Аптымізацыя характарыстык мембраны шляхам кампаўндвання (напрыклад, карэкціроўка pH і даданне плашчыльніка), а таксама праверка бяспекі і эфектыўнасці ў выніку папярэдніх эксперыментаў.

З дапамогай вышэйапісаных метадаў можна пашырыць тэрмін захоўвання агародніны і фруктаў, забяспечваючы пры гэтым бяспеку і якасць харчовых прадуктаў.