Kas PVP-le on kerge moodustada kaitsevilm, mis võib pikendada puu- ja köögiviljade säilivusaega?

PVP (polüvinüülpirrolidoon) moodustab kergesti kaitsva kile puu- ja köögiviljade pinnal ning seda omadust on rakendatud vilja- ja köögiviljade säilitamise valdkonnas, et tõhusalt pikendada nende värskusperioodi. Põhjused on seotud selle molekulstruktuuriga, kile moodustavate omadustega ja säilitusmehhanismiga, mis on seotud tema molekulstruktuuriga, kile moodustavate omadustega ja säilitusmehhanismiga, mida saab täpsustada järgmistest kolmest aspektist:

I. Miks PVP "moodustab kergesti kaitsva kile"?

Kui vees lahustuv kõrgmolekuliline polümeeril on PVP-l filmi moodustamisel sisemised eelised, mis ilmnevad kahe aspekti:

1. Kile moodustamise lihtsus

PVP võib lahkneda levinud lahustites, näiteks vees või etanoolis. Lihtsate protsesside nagu kastmine, pritsimine või pihustuskatoodi abil võib see ühtlaselt kaetäppida puuviljade ja köögiviljade pindala. Kui lahusti (nt vesi) aurustub loomulikult või kuivab kergelt, siis PVP pika ahelaga molekulid ristseotuvad omavahel ja moodustavad kiiresti pideva, läbipaistva ja painduva filmi . Pole vaja keerukat varustust ega kõrge temperatuuri tingimusi, mistõttu on toimimise lävend madal.

2. Filmide adhesioon ja stabiilsus

PVP molekulides sisalduvad poolusgrupid (nt pürrolidooni ringi amiidgrupp) võivad moodustada vesiniksidemeid puuviljade ja köögiviljade pindal asuvate hüdroksüülrühmadega (nt epidermise rakuseina polüsahhariidkomponendid). See võimaldab filmil tugevalt kinnituda puuviljade ja köögiviljade pinnale, mistõttu on see raske eest eemaldada käsitlemise või kergse pesemise mõjul, seega on tal tugev stabiilsus.

II. Kuidas pikendab PVP kaitsepleki viljade ja köögiviljade säilivusaega?

Säilitusefekt põhineb peamiselt "füüsiline barjäär + kerge keemiline reguleerimine", et viivitada viljade ja köögiviljade vananemist ja mädanemist. Tuuma mehhanismid hõlmavad:

1. Vee kadumise pärssimine viljade ja köögiviljade täiskasvu säilitamiseks

Viljad ja köögiviljad püüavad pärast koristamist vett kaotada transpiratsiooni tõttu, mis viib veeväsimisse ja epidermise kortsutusse (nt kurgid, lehtsallat). PVP kile tihke struktuur võib tõhusalt takistada vee molekulide difundeerumist väljapoole, vähendada vee aurustumise kiirust ning säilitada viljade ja köögiviljade vesisisaldust ja kõrbust tekstuurust.

2. Hapniku isoleerimine, et viivitada hapniku ja hingamise oksüdatsiooni

Puuviljade ja köögiviljade hingamine kulutab suhkruid ja toodab süsinikdioksiidi, kiirendades vananemist. Samal ajal võib hapnik käivitada epidermise rakkude oksüdatsiooni (nt lõigatud õunte ja pirnide mustnemine) ja toiteainete kadu (nt C-vitamiini oksüdatsioon). PVP-kile võib moodustada puuviljade ja köögiviljade pinnale "hapniku takistuse", vähendades epidermise ümber olevat hapniku kontsentratsiooni, seeläbi aeglustades hingamise ja oksüdatsiooni reaktsioone ning pikendades puuviljade ja köögiviljade värskuse säilimisaega.

3. Mikroobide kasvu pärssimine ja riknemise vähendamine

PVP-l on enda antibakteriaalne toime (eriti Gram-positiivsete bakterite suhtes, näiteks Staphylococcus, ja ka mõne hallituse, näiteks Penicillium, suhtes). Mehanism seisneb selle võimes seonduda mikroobide valkudega, lagundada bakterite rakukest või ensüümide aktiivsust ning takistada mikroorganismide koloniseerumist ja paljunemist puu- ja köögiviljade pinnal. Lisaks võib filmi füüsiline barjäär vähendada ka väliste mikroorganismide (nt õhus leiduvate hallitusspordite) ja puu- ning köögiviljade epidermise vahelist kontakti, vähendades seeläbi riknemise riski.

III. Praktilise rakendamise eelised

1. Ohutuskohustused

PVP on saanud heakskiidu toidulisandina (kood: E1201) autoriteetselt institutsioonidelt nagu Ühinenud Rahvaste Organisatsiooni toidu- ja põllumajandusorganisatsioon (FAO) ja Ameerika Ühendriikide toidu- ja ravimiamet (FDA) kasutamiseks toidu katoodis, stabilisaatorites jne. Kui seda kasutatakse määratud annuses, on see inimese kehale kahjutu ja puu- ja köögiviljade pinnal on jäänukogus väike ja seda on kerge puhastada.

2. Parev toime koos kasutades

Kui PVP-d kasutatakse eraldi, võib filmi õhuläbilaskvus ja antibakteriaalne omadus olla piiratud. Tegelikus säilitamises kasutatakse seda sageli koos teiste ainete (nt kitosan, taimsed eterilised õlid, kaltsiumkloriid jne) koos. See parandab filmi paindlikkust ja õhuläbilaskvust (vältides köögiviljade ja puuviljade anaeroobse hingamise tõttu tekkivat alkoholimürgistust) ning samuti antibakteriaalseid ja säilitusomadusi.

3. Sobivad puu- ja köögiviljaliigid

See on sobivam kõrbade ja madala häirimise kalduvusega viljade ja köögiviljade jaoks (nt õunad, pirnid, sidrunimahlad, tomatid, kurgid, porgandid jne). Väntkate (nt viigimarjad) või haprakate (nt maasikad) pindadega viljade ja köögiviljade puhul tuleb kile moodustamist kohandada (nt vähendades kontsentreeritust, kasutades määrdu asemel kastmist), et ennetada kile epidermise õhukanalite blokeerimist või epidermise kahjustamist.

Kokkuvõttes on PVP tõhus ja ohutu katoodmaterjal viljade ja köögiviljade säilitamiseks, kuna sellel on kerge kile moodustamise võime, tugev kile stabiilsus ning võime viivitada viljade ja köögiviljade vananemist mitmetahuliste mehhanismide kaudu ning sellel on selge rakendusväärtus säilivusaaja pikendamisel.