چه نگهدارنده‌هایی را می‌توان با PVP ترکیب کرد تا نتایج بهتری حاصل شود؟

مواد تشکیل‌دهنده ترکیب

نقش محوری

مکانیسم سینرژی

پرونده کاربردی

کیتوزان

ضد باکتری گسترده (موثر علیه کپک و باکتری)، خاصیت فیلم‌سازی خوب، و می‌تواند انباشتگی و انعطاف‌پذیری فیلم را افزایش دهد

۱. حلالیت آبی PVP و خاصیت فیلم‌سازی کیتوسان یکدیگر را تکمیل می‌کنند تا یک فیلم مرکب «متراکم + تنفس‌پذیر» ایجاد شود؛
۲. گروه آمینو (-NHNH) کیتوسان و گروه آمید PVP به‌صورت سینرژیک عمل کرده و توانایی تخریب غشای سلولی میکروبی را تقویت می‌کنند.

نگهداری هلو: 0.1٪ PVP + 1.5٪ کیتوسان، پس از 15 روز نگهداری، نرخ فساد به 5٪ کاهش یافت (گروه حاوی فقط PVP 12٪، گروه بدون درمان 25٪) و میزان حفظ سفتی 15 درصد افزایش یافت

اسانس گیاهی (مانند اسانس لیمو، اسانس دارچین)

ضدمیکروبی طبیعی (حاوی ترپن‌ها و فنول‌ها، با اثر خاص بر روی قارچ‌های پنیسیلیوم و بوتریتیس)، دارای رایحه طبیعی

1. زنجیره پلیمری PVP می‌تواند مولکول‌های اسانس را "احاطه" کند، از تبخیر آن جلوگیری کند و مدت زمان ضدباکتریایی را افزایش دهد؛
2. محلول‌در چربی بودن اسانس می‌تواند نفوذپذیری غشا را نسبت به غشای سلولی میکروبی افزایش دهد که این اثر با ضدعفونی‌کنندگی ضعیف PVP ترکیب می‌شود.

نگهداری توت‌فرنگی: ترکیب 0.2٪ PVP + 0.3٪ اسانس لیمو، پس از 7 روز نگهداری، نرخ کپک‌زدگی تنها 8٪ بود (گروه حاوی فقط PVP 18٪) و رایحه طبیعی میوه توت‌فرنگی حفظ شد، بدون بوی نامطبوع

اسیدهای آلی (مثلاً اسید سیتریک، اسید لاکتیک)

تنظیم مقدار pH غشا (محیط اسیدی تکثیر میکروبی را مهار می‌کند)، حفاظت از ویتامین C (کاهش اکسیداسیون)

1. اسید آلی مقدار pH سطح فیلم را کاهش داده و از رشد میکروارگانیسم‌های خنثی/قاعدی‌دوست (مانند باکتری اروینیا که باعث پوسیدگی نرم می‌شود) جلوگیری می‌کند؛
2. اسید سیتریک می‌تواند با گروه‌های قطبی PVP ترکیب شده و ظرفیت جذب آب غشا را افزایش دهد.

نگهداری فلفل سبز: 0.15% PVP + 0.5% اسید سیتریک، پس از 10 روز نگهداری، میزان حفظ ویتامین C برابر 75% بود (در گروه حاوی فقط PVP این مقدار 62% بود) و هیچ پدیده‌ای از پوسیدگی نرم مشاهده نشد

مواد تشکیل‌دهنده ترکیب

نقش محوری

مکانیسم سینرژی

پرونده کاربردی

گلیسیرول/پروپیلن گلیکول

نرم‌کننده، انعطاف‌پذیری و شکل‌پذیری فیلم را بهبود می‌بخشد و از ترک خوردن فیلم جلوگیری می‌کند

گروه هیدروکسیل (-OH) گلیسیرول و گروه آمید PVP پیوند هیدروژنی تشکیل می‌دهند که بسته‌بندی نزدیک زنجیرهای مولکولی PVP را از بین می‌برد، انعطاف‌پذیری غشا را افزایش داده و نفوذپذیری آن را بهبود می‌بخشد (از تنفس بی‌هوازی جلوگیری می‌کند)

حفظ نارنگی نابل: 0.2% PVP + 0.3% گلیسیرول، ضخامت فیلم در حد 3 میکرومتر، پس از 20 روز نگهداری، میزان ترک خوردن فیلم تنها 3% بود (در گروه حاوی فقط PVP این مقدار 12% بود) و میوه بوی الکلی نداشت (شاخص تنفس بی‌هوازی)

پلی وینیل الکل (PVA)

تعادل بین متراکم‌بودن و نفوذپذیری فیلم را افزایش داده و مقاومت فیلم در برابر نوسانات دمایی را بهبود می‌بخشد (به راحتی ترد یا نرم نمی‌شود)

زنجیره‌های پلیمری PVP و PVA به صورت عرضی پیوند شده و ساختار «شبکه‌ای» را تشکیل می‌دهند که نه تنها خاصیت نگهداری آب در PVP را حفظ می‌کند، بلکه با استفاده از گروه هیدروکسیل موجود در PVA، تخلخل غشا را تنظیم کرده و تعادل بین تهویه و خاصیت سدی را برقرار می‌سازد.

نگهداری خیار: ترکیب 0.15% PVP و 0.5% PVA، پس از 10 روز نگهداری، میزان کاهش وزن تنها 6% بود (در گروهی که فقط PVP داشت 9%) و خیار همچنان ترد و لطیف باقی ماند و هیچ جمع‌شدگی در پوسته مشاهده نشد

نانوذرات (مانند SiO2 نانو و TiO2 نانو)

استحکام مکانیکی و خاصیت ضدباکتریایی غشا را افزایش می‌دهند و نفوذپذیری غشا نسبت به اکسیژن را کاهش می‌دهند

نانوذرات به طور یکنواخت در غشای PVP پراکنده می‌شوند و منافذ ریز غشا را پر کرده و نفوذپذیری نسبت به اکسیژن را کاهش می‌دهند؛ همزمان، نانو-TiO2 می‌تواند تحت نور آزاد رادیکال‌هایی تولید کند که در مهار میکروارگانیسم‌ها کمک می‌کند.

حفظ سیب: ترکیب 0.2% PVP + 0.1% نانو-SiO2، پس از 30 روز نگهداری، نفوذپذیری اکسیژن 20 درصد کاهش یافت (گروه حاوی فقط PVP) و سطح سیاه‌شدگی پوست 10 درصد کاهش یافت

مواد تشکیل‌دهنده ترکیب

نقش محوری

مکانیسم سینرژی

پرونده کاربردی

کلرید کلسیم (CaClCa)

استحکام دیواره سلولی میوه و سبزیجات را افزایش می‌دهد (نرم‌شدگی را کاهش می‌دهد)، آزادسازی اتیلن را مهار می‌کند (رسیدن را به تأخیر می‌اندازد) و در نگهداری آب کمک می‌کند

1. یون‌های کلسیم (CaCa) با اسید پکتیک موجود در دیواره سلولی میوه و سبزیجات ترکیب شده و «پکتات کلسیم» را تشکیل داده و ساختار دیواره سلولی را تقویت می‌کنند;
2. همپوشانی با اثر قفل‌کننده آب PVP برای کاهش از دست‌دادن آب از دیواره سلولی

نگهداری گوجه‌فرنگی: 0.2% PVP + 0.5% کلرید کلسیم، پس از 12 روز نگهداری، میزان حفظ سفتی 80% بود (در مقایسه با 65% در گروه PVP به تنهایی)، و گوجه‌فرنگی‌ها همچنان طعم شیرین و ترش خود را حفظ کرده و فاقد نرمی بودند.

اسید آسکوربیک (ویتامین C)

مهار واکنش‌های اکسیداتیو (حفاظت از ویتامین C و کاروتنوئیدها)، کاهش سیاه‌شدن اپیدرم

1. اینکه اسید آسکوربیک به عنوان یک عامل کاهنده استفاده می‌شود و ترجیحاً با اکسیژن واکنش داده و از اکسید شدن مواد مغذی میوه‌ها و سبزیجات جلوگیری می‌کند؛
2. همکاری با اثر سد اکسیژن PVP برای ایجاد محافظت دوتایی «آنتی‌اکسیدان فعال + سد غیرفعال اکسیژن».

نگهداری هویج: پس از 15 روز نگهداری، میزان حفظ کاروتنوئید در محلول 0.1% PVP + 0.2% اسید آسکوربیک، 90% بود (در مقابل 78% در گروه PVP)، و پوست هویج سیاه نشده بود

1-متیل‌سیکلوپروپن (1-MCP، غلظت پایین)

مهار فعالیت گیرنده اتیلن (تأخیر در رسیدن و پیر شدن)، مناسب میوه‌ها و سبزیجات کلمپتریک (سیب، موز)

غشای PVP می‌تواند فراریت 1-MCP را به تأخیر اندازد و زمان اثر آن را افزایش دهد. همزمان، جداسازی اکسیژن توسط PVP تولید اتیلن را کاهش می‌دهد و هر دو این عوامل با «مهار گیرنده + کاهش تولید» پیری را از دو بعد به تأخیر می‌اندازند.

نگهداری موز: ترکیب 0.2% PVP و 0.1 μL/L 1-MCP پس از 20 روز نگهداری رنگ سبز موز را حفظ می‌کند (در حالی که گروه فقط با PVP پس از 12 روز زرد شد) و فرآیند رسیدن را به تأخیر می‌اندازد

مواد تشکیل‌دهنده ترکیب

نقش محوری

مکانیسم سینرژی

پرونده کاربردی

پلی‌فنول‌های چای

آنتی‌اکسیدان قوی، ضد باکتری ضعیف (ممانعت از رشد باکتری و قارچ)، حفاظت از مواد مغذی میوه‌ها و سبزیجات در برابر از دست رفتن

گروه هیدروکسیل فنولیک تیوپلی‌فنول‌ها با گروه آمید PVP ترکیب شده و ظرفیت آنتی‌اکسیدانی غشا را افزایش می‌دهد؛ همزمان، تیوپلی‌فنول‌ها می‌توانند به لایه اپیدرم میوه‌ها و سبزیجات نفوذ کرده و اکسیداسیون تیره‌شدنی سلول‌های اپیدرمی را مهار کنند.

نگهداری گلابی: 0.15% PVP + 0.3% تیوپلی‌فنول‌ها، پس از 20 روز نگهداری، میزان حفظ ویتامین C برابر با 85% بود (در گروه حاوی فقط PVP این مقدار 70% بود) و بافت میوه دچار تیرگی نشد

عصاره پروپولیس

دارای خاصیت ضد میکروبی گسترده (موثر علیه باکتری، قارچ و ویروس)، آنتی‌اکسیدان و بدون سمیت

فلونوئیدهای موجود در پروپولیس به همراه PVP باعث تخریب غشای سلولی میکروارگانیسم‌ها می‌شوند. همزمان، محلولیت چربی‌دوست پروپولیس می‌تواند چسبندگی غشا را افزایش داده و از ریزش غشا جلوگیری کند.

حفظ توت‌های آبی: 0.2٪ PVP + 0.2٪ عصاره پروپولیس، پس از 10 روز نگهداری، میزان فساد تنها 6٪ بود (در گروه حاوی فقط PVP این مقدار 15٪ بود) و توت‌های آبی همچنان جمع و جور و آبدار باقی ماندند