ফল এবং সবজি সংরক্ষণে পিভিপি দ্বারা গঠিত সুরক্ষা আবরণের জন্য কোন ঘনত্বটি সর্বোত্তম?

PVP ফিল্মের ঘনত্ব এবং ফলমূল ও সবজির সংরক্ষণ প্রভাব 'যত বেশি ঘন, তত ভাল' নয়, বরং একটি 'উপযুক্ত ঘনত্বের পরিসর' রয়েছে - ঘনত্বের মাধ্যমে 'শারীরিক বাধা বৈশিষ্ট্য' এবং 'ফিল্মের অনুপ্রবেশ্যতা' সন্তুলিত করা প্রয়োজন। খুব পাতলা এবং খুব ঘন উভয় ধরনের ফিল্মই সংরক্ষণ প্রভাবকে দুর্বল করে দেয় এবং এমনকি নেতিবাচক সমস্যার সৃষ্টি করতে পারে। এর নির্দিষ্ট সম্পর্ককে তিনটি দিক থেকে বিশ্লেষণ করা যেতে পারে: "খুব পাতলা, উপযুক্ত এবং খুব ঘন", এবং ফলমূল ও সবজির বৈশিষ্ট্য এবং প্রয়োগের পরিস্থিতির সাথে সমন্বয় করে মূল যুক্তিটি ব্যাখ্যা করা যেতে পারে:

I. মূল নীতি: ঘনত্ব 'বাধা বৈশিষ্ট্য' এবং 'শ্বাস-প্রশ্বাসের সামর্থ্য' সন্তুলিত করা উচিত

PVP ফিল্মের সংরক্ষণের মূলনীতি হল "মাঝারি সুরক্ষা": এটি ঘন গঠনের মাধ্যমে জল ক্ষয় এবং বাহ্যিক অক্সিজেনের প্রবেশ রোধ করতে পারে (বাষ্পীভবন, শ্বসন এবং জারণ প্রক্রিয়া বিলম্বিত করে), আবার নির্দিষ্ট পরিমাণ বায়ু প্রবেশ্যতা বজায় রাখে (ফল ও শাকসবজির কার্বন ডাই-অক্সাইড নিঃসরণ চালিয়ে রাখতে এবং অবাত শ্বসন এড়াতে)। তাই, "উপযুক্ত পুরুত্ব" এই ভারসাম্য অর্জনের চাবিকাঠি, যা সাধারণত মাইক্রোমিটার (μm) পরিসরের সমানুপাতিক (নির্দিষ্ট মান ফল ও শাকসবজির প্রকারভেদে ভিন্ন হয়, সাধারণত 1 থেকে 5 μm-এর মধ্যে হয়)।

Ii. বিভিন্ন পুরুত্বের ব্যবধানের সংরক্ষণ প্রভাবের উপর প্রভাব

1. ফিল্ম খুব পাতলা (সাধারণত < 1μm, অথবা ফিল্মের স্তর অবিচ্ছিন্ন): সংরক্ষণ প্রভাব উল্লেখযোগ্যভাবে অপর্যাপ্ত

যখন PVP মেমব্রেনের ঘনত্ব "অবিচ্ছিন্ন ঘন মেমব্রেন"-এর সমালোচনামূলক মানের নিচে থাকে, তখন মেমব্রেন কাঠামোটি ছিদ্র, ফাটল বা স্থানীয় ত্রুটির শিকার হয়, যা কোর সংরক্ষণ কার্যকারিতা ব্যর্থ করে তোলে। বিশেষত এটি প্রকাশ পায়:

· খারাপ বাধা বৈশিষ্ট্য, জল এবং অক্সিজেন সহজেই প্রবেশ করতে পারে:

চামড়ার ছিদ্রগুলি ফল ও শাকসবজির ভিতরের আর্দ্রতা দ্রুত বাষ্পীভূত হওয়ার কারণ হয় (উদাহরণস্বরূপ, 1-2 দিনের মধ্যে শসা এবং লেটুস ম্লান হয়ে যায়), যখন বাইরে থেকে প্রচুর পরিমাণে অক্সিজেন প্রবেশ করে, যা শ্বসনক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করে (শর্করা খরচ হয় এবং স্বাদ ফ্যান হয়ে যায়) এবং জারণ বিক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করে (ভিটামিন সি হারায় এবং ত্বকের বাদামী হওয়া, যেমন কাটা আপেলের দ্রুত রঙ পরিবর্তন), যা সঞ্চয় করার সময়কালকে উল্লেখযোগ্যভাবে কমিয়ে দেয়।

চামড়াটির আসক্তি দুর্বল এবং খসে পড়া এবং ব্যর্থতার প্রবণতা রয়েছে।

যখন ফিল্মটি খুব পাতলা হয়, তখন ফল এবং সবজির ত্বকের সাথে বন্ডিংয়ের এলাকা কম হয় এবং হাইড্রোজেন বন্ড প্রভাব দুর্বল হয়। পরিবহন, ধোয়া বা ফল ও সবজির নিজস্ব হালকা প্রসারণ ও সঙ্কোচনের সময় (যেমন ভাণ্ডারজাতকরণের সময় তাপমাত্রার পরিবর্তনের কারণে ত্বকে বিকৃতি), ফিল্মটি ফাটার এবং খসে পড়ার প্রবণতা রাখে, যার ফলে এটি তার অব্যাহত সুরক্ষা কাজ হারায়।

পাতাকৃতি সবজির ক্ষেত্রে (যেমন লেটুস), যদি ফিল্মের পুরুত্ব 0.8μm এর কম হয়, তবে 3 দিন সংরক্ষণের পর ওজন হ্রাসের হার 15% এর বেশি হতে পারে (অচিকিত্সিত গ্রুপে প্রায় 20% এবং উপযুক্ত পুরুত্বের গ্রুপে মাত্র 8%), এবং সংরক্ষণের সুবিধা স্পষ্ট নয়।

2. উপযুক্ত ফিল্মের পুরুত্ব (সাধারণত 1-5μm, অব্যাহত, ঘন এবং নিয়ন্ত্রণযোগ্য শ্বাস-প্রশ্বাস): সংরক্ষণের প্রভাবকে সর্বাধিক করে

এই পুরুত্বের পরিসরে PVP ফিল্মটি "কার্যকর বাধা" এবং "নিরাপদ শ্বাস-প্রশ্বাস" -এর প্রয়োজনীয়তা একসঙ্গে পূরণ করতে পারে, যা সংরক্ষণ প্রভাবের জন্য আদর্শ অবস্থা। এর নির্দিষ্ট সুবিধাগুলি হল:

· ফল ও শাকসবজির ক্রিস্পনেস এবং রসালো ভাব বজায় রাখার জন্য অত্যন্ত দক্ষ জল ধারণ ক্ষমতা:

ধারাবাহিক এবং ঘন ফিল্ম জল বাষ্পীভবনের হার উল্লেখযোগ্যভাবে কমিয়ে দিতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, 2μm পুরুত্বের PVP ফিল্ম দিয়ে চিকিত্সিত নাবেল কমলার 20 দিন সংরক্ষণের পর মাত্র 5% থেকে 8% ওজন হ্রাস ঘটে (অচিকিত্সিত দলের ক্ষেত্রে 15% থেকে 20%), এবং দীর্ঘ সময় ধরে ফলের মোটা খোসা এবং রসালো মাংস বজায় থাকে।

· শ্বাস-প্রশ্বাস এবং জারণ বিলম্বিত করার জন্য মাঝারি মাত্রায় অক্সিজেন বিচ্ছিন্নকরণ:

ফিল্ম স্তরটি এপিডারমিসের চারপাশে অক্সিজেনের ঘনত্ব কমাতে পারে (বাতাসে 21% থেকে নেমে 5%-10% এ), যা শ্বসনের মাধ্যমে শর্করা এবং জৈব অ্যাসিডের খরচকে ধীর করে রাখে (যেমন, সংরক্ষণের পরেও টমেটোর টক-মিষ্টি স্বাদ বজায় থাকে), এছাড়া ভিটামিন সি এবং ক্যারোটেনয়েডগুলির জারণজনিত ক্ষতি কমায় (উদাহরণস্বরূপ, সবুজ মরিচের ক্ষেত্রে ভিটামিন সি ধারণের হার অচিকিত্সিত গ্রুপের তুলনায় 15%-25% বেশি থাকে)।

· শ্বাসপ্রশ্বাসযোগ্য এবং নিয়ন্ত্রণযোগ্য, অবাত শ্বসনের ঝুঁকি এড়ানো:

যদিও মাইক্রন-আকারের আবরণটি ঘন, তবুও এতে সূক্ষ্ম ছিদ্র আছে (অথবা PVP আণবিক শৃঙ্খলে অণু-ফাঁক), যা ফল এবং সবজির শ্বাস-প্রশ্বাসের ফলে উৎপন্ন কার্বন ডাই অক্সাইডকে ধীরে ধীরে বের হওয়ার সুযোগ করে দেয়, "সম্পূর্ণ সীল" এর কারণে অবাত শ্বসন এড়ায় (যা অ্যালকোহল এবং অ্যাসিটালডিহাইড উৎপন্ন করে, ফলে ফল ও সবজিতে অপ্রীতিকর গন্ধ আসে এবং ফলের মাংস পচে যায়। উদাহরণস্বরূপ, বন স্ট্রবেরির অবাত শ্বসন "মদের মতো" গন্ধ তৈরি করতে পারে এবং ছত্রাকের বৃদ্ধি ত্বরান্বিত করতে পারে)।

3μm পুরু PVP আবরণ দিয়ে আপেল চিকিত্সার পর, 30 দিন সংরক্ষণের পর তাদের কঠোরতা ধরে রাখার হার 80% এ পৌঁছেছিল (অচিকিত্সিত দলে মাত্র 60%), এবং তাতে কোনো অ্যালকোহলের স্বাদ ছিল না, তাজা তোলা আপেলের কাছাকাছি গঠন ছিল।

3. অতিরিক্ত আবরণের পুরুত্ব (সাধারণত > 5μm, অথবা আবরণের স্তর জমা): সংরক্ষণ প্রভাব কমে যায়, এবং এমনকি গুণমান খারাপ হওয়ার কারণ হতে পারে

যখন PVP ফিল্মের পুরুত্ব উপযুক্ত পরিসরের চেয়ে বেশি হয়, তখন ফিল্মের "বায়ু প্রবেশ্যতা ত্রুটি" প্রধান দ্বন্দ্বে পরিণত হয় এবং ফলমূলের গুণমান ক্ষতিগ্রস্ত হয়। নির্দিষ্ট সমস্যাগুলির মধ্যে রয়েছে:

· বায়ু প্রবেশ্যতায় হঠাৎ ধস, অবাত শ্বসন প্ররোচিত করে:

ফিল্মের অতিরিক্ত পুরুত্ব ভেন্টিলেশন চ্যানেলগুলিকে উল্লেখযোগ্যভাবে অবরুদ্ধ করবে, যার ফলে অক্সিজেন প্রবেশ করতে এবং কার্বন ডাই অক্সাইড বের হওয়ার ক্ষেত্রে বাধা দেখা দেয়। ফলস্বরূপ, ফলমূলের ভিতরে "অক্সিজেনের ঘাটতি এবং কার্বন ডাই অক্সাইডের আধিক্য" পরিবেশ তৈরি হয়, যা অবাত শ্বসন শুরু করে। উদাহরণস্বরূপ, যদি বরই-এর ফিল্মের পুরুত্ব 6μm এর বেশি হয়, তবে 5 দিন সংরক্ষণের পরে অবাত শ্বসন উৎপাদন (অ্যালকোহল) 0.3% এর বেশি হতে পারে (উপযুক্ত পুরুত্বের গ্রুপে 0.1%-এর কম), যার ফলে মদের মতো গন্ধ, নরম মাংস এবং পচনের হার বৃদ্ধি পায়।

ফিল্ম স্তরের ভৌত গঠন স্পষ্টভাবে অনুভূত হয়, যা খাওয়ার অভিজ্ঞতাকে প্রভাবিত করে:

PVP ফিল্মের অতিরিক্ত পুরুত্ব (বিশেষ করে যখন এটি 8μm এর বেশি হয়) ফল ও সবজির পৃষ্ঠে একটি সামান্য "আঠালো" বা "মোমের মতো" ধরনের অনুভূতি তৈরি করতে পারে (যদিও PVP নিজেই গন্ধহীন, তবু পুরুত্ব বৃদ্ধির সাথে সাথে স্পর্শে এটি অনুভূত হয়), যা ফল ও সবজির মূল ত্বকের অনুভূতি নষ্ট করে দেয় (যেমন কমলা-জাতীয় ফলের মসৃণ ত্বক এবং আপেলের ক্রিস্প ত্বকের অভিজ্ঞতা)।

· খরচ বৃদ্ধি + কম শুকানোর দক্ষতা, ব্যবহারিকতা অভাব:

পুরু ফিল্মগুলির জন্য আরও বেশি PVP কাঁচামালের প্রয়োজন (যখন ফিল্মের পুরুত্ব দ্বিগুণ হয়, তখন PVP ব্যবহার প্রায় 1.8 থেকে 2.2 গুণ বৃদ্ধি পায়), এবং শুকানোর সময় উল্লেখযোগ্যভাবে বেড়ে যায় (উদাহরণস্বরূপ, ডুবিয়ে তৈরি 5μm ফিল্ম শুকাতে 2 থেকে 3 ঘন্টা সময় লাগে, এবং 10μm ফিল্মের জন্য 5 থেকে 6 ঘন্টা লাগে), যা উৎপাদনের সময় এবং খরচ বাড়িয়ে দেয়। একই সময়ে, দীর্ঘ সময় ধরে শুকানোর ফলে ফল ও সবজি নিজের আর্দ্রতা হারাতে পারে (যা আবার ফিল্মের জলধারণ ক্ষমতার বিপরীতে কাজ করে)।

8μm পুরুত্বের PVP ফিল্ম দিয়ে পীচ ফলগুলি চিকিত্সা করার পর 10 দিন মজুদ রাখার পর, পচনের হার 20% এ পৌঁছে (যথাযথ পুরুত্বের গ্রুপে মাত্র 5%), এবং খোসাটি স্পষ্টভাবে আঠালো অনুভূত হয়, যা ভোক্তাদের গ্রহণযোগ্যতা হ্রাস করে।

Iii. "যথাযথ পুরুত্ব"-এর উপর প্রভাব ফেলে এমন প্রধান উপাদানগুলি (গতিশীল সমন্বয় প্রয়োজন)

PVP ফিল্মের "যথাযথ পুরুত্ব" একটি নির্দিষ্ট মান নয় এবং ফলমূল এবং প্রয়োগ পদ্ধতির বৈশিষ্ট্য অনুযায়ী এটি সমন্বিত করা প্রয়োজন। প্রধান প্রভাবশালী উপাদানগুলি হল:

1. ফল ও সবজির খোসার বৈশিষ্ট্য:

যাদের খোসা ঘন এবং রন্ধ্র ছোট (যেমন আপেল এবং কমলা): তারা কিছুটা বেশি পুরু ফিল্ম (3-5μm) সহ্য করতে পারে। খোসার নিজস্ব বাতায়ন ক্ষমতা খারাপ হওয়ার কারণে, ঘন ফিল্মগুলি মোট বাতায়ন ক্ষমতাকে অতিরিক্তভাবে প্রভাবিত করবে না।

পাতলা খোসযুক্ত ফল এবং সবজি, বড় রন্ধ্রযুক্ত বা লোমশাদার (যেমন স্ট্রবেরি এবং পীচ) এর জন্য: রন্ধ্রগুলি অবরুদ্ধ হওয়া বা লোমগুলি চেপে যাওয়া রোধ করতে এবং খোসার ক্ষতি ও পচন রোধ করতে 1-2μm পুরুত্বের পাতলা আস্তরণের প্রয়োজন।

2. প্রয়োগ পদ্ধতি:

o নিমজ্জন পদ্ধতি: আস্তরণের পুরুত্ব নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন। অত্যধিক সময় ধরে নিমজ্জন (যেমন > 10 মিনিট) বা PVP এর ঘনত্ব খুব বেশি (যেমন > 0.5%) হলে আস্তরণ খুব পুরু হয়ে যেতে পারে। নিমজ্জনের সময় কমিয়ে (5-8 মিনিট) বা ঘনত্ব কমিয়ে (0.1-0.3%) এটি নিয়ন্ত্রণ করা যায়।

o স্প্রে পদ্ধতি (যেমন আল্ট্রাসোনিক স্প্রে): স্প্রে চাপ (0.2-0.4MPa) এবং নোজেলের দূরত্ব (15-20cm) নিয়ন্ত্রণ করে আস্তরণের পুরুত্ব সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যায়, যা 1-3μm এর উপযুক্ত পরিসর অর্জনে সহায়তা করে।

3. সংরক্ষণের পরিবেশ:

উচ্চ তাপমাত্রা এবং উচ্চ আর্দ্রতাযুক্ত পরিবেশে (যেমন গ্রীষ্মকালে সাধারণ তাপমাত্রায় সংরক্ষণ): বাতাসের অনুপ্রবেশ বাড়ানোর জন্য এবং কার্বন ডাই-অক্সাইডের সঞ্চয় রোধ করার জন্য কিছুটা পাতলা ফিল্ম (1-2μm) প্রয়োজন।

নিম্ন তাপমাত্রা এবং নিম্ন আর্দ্রতাযুক্ত পরিবেশে (যেমন 0-4℃ তাপমাত্রায় শীতল শৃঙ্খলা সংরক্ষণ): এটি কিছুটা ঘন হতে পারে (3-4μm), কারণ কম তাপমাত্রায় শ্বসন ক্রিয়া ধীর হয়ে যায়, এবং ঘন ফিল্ম জল ধরে রাখতে ভালো কাজ করে (নিম্ন আর্দ্রতাযুক্ত পরিবেশে জল হারানো দ্রুত হয়)।

Iv. ব্যবহারিক প্রয়োগে "উপযুক্ত পুরুত্ব" কীভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যায়

1. PVP ঘনত্ব এবং প্রক্রিয়াকরণ পরামিতির সমন্বয়ের মাধ্যমে সামঞ্জস্য করুন:

ও-এর ঘনত্বই হল ভিত্তি: 0.1%-0.4% পিভিপি দ্রবণ (আগে উল্লিখিত আদর্শ ঘনত্বের সমতুল্য), যা সাধারণ নিমজ্জন (5-8 মিনিট) অথবা স্প্রে (চাপ 0.3MPa)-এর সঙ্গে একত্রে ব্যবহার করলে সাধারণত 1-3μm উপযুক্ত ফিল্মের পুরুত্ব তৈরি করতে পারে। যদি আরও বেশি পুরু স্তর (যেমন কমলা জাতীয় ফল) প্রয়োজন হয়, তবে ঘনত্ব 0.3%-0.5% পর্যন্ত বাড়ানো যেতে পারে, কিন্তু একইসঙ্গে নিমজ্জনের সময় কমিয়ে দিতে হবে।

2. পরীক্ষণ পদ্ধতির মাধ্যমে পুরুত্ব যাচাই করুন

শিল্পে, "ফিল্মের পুরুত্ব পরিমাপক" (যেমন লেজার পুরুত্ব পরিমাপক) সাধারণত সরাসরি ফিল্মের পুরুত্ব পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়, অথবা "ওজন হ্রাসের হার পূর্ব-পরীক্ষার" মাধ্যমে পরোক্ষভাবে তা নির্ধারণ করা হয় - যদি সঞ্চয়ের সময় প্রাথমিক ওজন হ্রাসের হার প্রতিদিন 1% এর কম হয় এবং অবাত শ্বসনের কোনও লক্ষণ (অ্যালকোহলের গন্ধ) না থাকে, তবে পুরুত্ব মোটামুটি উপযুক্ত বলে ধরে নেওয়া হয়।

3. নির্দিষ্ট ফল এবং সবজির জন্য গ্রেডিয়েন্ট পরীক্ষা পরিচালনা করুন:

নতুন ফল এবং শাকসবজির জাতের ক্ষেত্রে (যেমন ব্লুবেরি এবং চেরি), প্রথমে 1μm, 2μm এবং 3μm-এর তিনটি ঘনত্ব পরীক্ষা করা উচিত। 7 থেকে 10 দিনের মধ্যে ওজন হ্রাসের হার, শ্বাস-প্রশ্বাসের তীব্রতা এবং পচনের হার পর্যবেক্ষণ করা উচিত এবং যে ঘনত্বের সমন্বিত সূচকগুলি সবচেয়ে ভালো হবে তা নির্বাচন করা উচিত।

সারাংশ

PVP ফিল্ম গঠনের ঘনত্ব এবং ফলমূল সংরক্ষণের প্রভাবের মধ্যে মূল সম্পর্কটি হল "বাধা এবং বাতায়নের সামঞ্জস্য" :

· খুব পাতলা → বাধা ব্যর্থতা, স্বল্প শেলফ জীবন;

· উপযুক্ত (1-5μm) → এটি জলধারণ, অক্সিজেন বিচ্ছিন্নকরণ এবং ভেন্টিলেশন একত্রিত করে, সংরক্ষণ প্রভাবকে সর্বাধিক করে;

· অতিরিক্ত ঘনত্ব → অপর্যাপ্ত বাতায়ন, অবাত শ্বসন প্ররোচিত করে এবং গুণমান খারাপ করে দেয়।

বাস্তব প্রয়োগে, ফল এবং সবজির ধরন, প্রক্রিয়াকরণ এবং সংরক্ষণের পরিবেশের সাথে একত্রে "গাঢ়ত্ব + প্রক্রিয়া"-এর মাধ্যমে ঘনত্ব নিয়ন্ত্রণ করা এবং পূর্বপরীক্ষার মাধ্যমে তা যাচাই করা প্রয়োজন, যাতে সেরা সংরক্ষণ প্রভাব অর্জন করা যায়।