संरक्षण के लिए PVP और काइटोसैन के साथ-साथ उपयोग करने पर सबसे अच्छा अनुपात क्या होता है?

फल या सब्जी के प्रकार, काइटोसैन के आण्विक भार और अनुप्रयोग प्रक्रिया के आधार पर PVP (पॉलीविनाइल पाइरोलिडोन) और काइटोसैन के इष्टतम अनुपात के लिए गतिशील समायोजन की आवश्यकता होती है । मुख्य सिद्धांत भौतिक फिल्म-निर्माण पूरकता + रोगाणुरोधी सहप्रभाव के माध्यम से संरक्षण प्रभावशीलता को अधिकतम करना है । निम्नलिखित विश्लेषण पर केंद्रित है मूल अनुपात सीमा , प्रभावशाली कारक , और व्यावहारिक अनुप्रयोग सिफारिशें , साथ ही विशिष्ट उदाहरण और समायोजन रणनीतियाँ।

1. मूल अनुपात सीमा: PVP और काइटोसैन का सहप्रभावी प्रभाव सीमा

अनुसंधान और प्रायोगिक सत्यापन के अनुसार, PVP और काइटोसैन की प्रभावी मिश्रण सीमा आमतौर पर होती है:

• PVP सांद्रता : 0.05%~0.2% (द्रव्यमान से आयतन अनुपात, नीचे भी यही)
• काइटोसैन सांद्रता : 0.5%~2%
  यह सीमा एक साथ "फिल्म घनत्व" और "वायु पारगम्यता संतुलन" आवश्यकताओं को पूरा करती है तथा खाद्य ग्रेड सुरक्षा आवश्यकताओं को भी पूरा करती है। उदाहरण के लिए:
• आड़ू संरक्षण : 0.1% पीवीपी + 1.5% काइटोसैन मिश्रण, 15 दिनों के भंडारण के बाद, सड़न दर घटकर 5% रह गई (केवल पीवीपी समूह के लिए 12% और अनुपचारित समूह के लिए 25%), और कठोरता संधारण दर में 15% की वृद्धि हुई;
• स्ट्रॉबेरी संरक्षण : 0.1% पीवीपी + 1% काइटोसैन मिश्रण, 7 दिनों के भंडारण के बाद सिर्फ 8% फफूंदी दर थी (केवल पीवीपी समूह के लिए 18%), और स्ट्रॉबेरी की सतह चिपचिपी महसूस नहीं हुई।

2. मुख्य प्रभावित करने वाले कारक: अनुपात के गतिशील समायोजन का मूल आधार

1. फल और सब्जियों की त्वचा की विशेषताएं और भंडारण स्थिरता

• मोटी छिलके वाले, लंबे समय तक चलने वाले फल और सब्जियाँ (सेब, साइट्रस) :
  एक उच्च काइटोसैन सांद्रता (1.5%-2%) को एक कम PVP सांद्रता (0.05%-0.1%) के साथ मिलाया गया काइटोसैन के मजबूत एंटीमाइक्रोबियल गुणों का उपयोग करके रोग संरक्षण को बढ़ाने के लिए उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, 0.1% PVP + 2% काइटोसैन के साथ साइट्रस के उपचार से पेनिसिलियम फफूंदी की घटना में 60% की कमी आई।
• पतले छिलके वाले, नाजुक फल और सब्जियाँ (स्ट्रॉबेरी, आड़ू) :
  कम करें काइटोसैन सांद्रता (0.5%-1%) और PVP सांद्रता (0.1%-0.2%) में वृद्धि अत्यधिक फिल्म मोटाई से छिद्रों के अवरुद्ध होने से रोकने के लिए। उदाहरण के लिए, 0.1% PVP + 0.8% काइटोसैन के साथ उपचारित स्ट्रॉबेरी में 10 दिनों के भंडारण के बाद केवल 6% वजन की कमी हुई (अकेले काइटोसैन की तुलना में 10%), और अवायवीय श्वसन गंध नहीं थी।

2. काइटोसैन आणविक भार और विलयनशीलता विशेषताएँ

• कम आणविक भार वाला काइटोसैन (<100,000 Da) :
  इस सामग्री में पानी में घुलनशीलता अच्छी होती है लेकिन फिल्म बनाने के गुण कमजोर होते हैं। इसलिए, सांद्रता को 1.5%–2% तक बढ़ा देना चाहिए , और फिल्म की मजबूती को बढ़ाने के लिए 0.1%–0.2% पीवीपी के साथ संयोजित करना चाहिए। उदाहरण के लिए, कम आण्विक भार वाले काइटोसैन (50,000 डा) और 0.15% पीवीपी का संयोजन एक समान, पारदर्शी संयुक्त फिल्म बना सकता है जो पत्तेदार सब्जियों के संरक्षण के लिए उपयुक्त हो।
• उच्च-आण्विक भार वाला काइटोसैन (>100,000 डा) :
  इसमें उत्कृष्ट फिल्म निर्माण गुण होते हैं लेकिन इसे घोलने के लिए अम्लीय माध्यम की आवश्यकता होती है (जैसे 1% एसिटिक अम्ल)। संयोजन करते समय सांद्रता को 0.5%-1% तक कम किया जा सकता है , और 0.05%-0.1% पीवीपी फिल्म संरचना को स्थिर रख सकता है। उदाहरण के लिए, उच्च-आण्विक भार वाले काइटोसैन (200,000 डा) को 0.1% पीवीपी के साथ संयोजित करने पर 2-3 μm की फिल्म मोटाई प्राप्त की जा सकती है, जो टमाटर के संरक्षण के लिए उपयुक्त है।

3. अनुप्रयोग प्रक्रिया और पर्यावरणीय स्थितियाँ

• डुबोने की विधि :
  काइटोसैन सांद्रता को 0.5% और 1.5% के बीच नियंत्रित किया जाना चाहिए (मोटी फिल्म के कारण होने वाले लंबे समय तक भिगोने से बचने के लिए), PVP सांद्रता 0.05% और 0.1% के बीच, और भिगोने का समय 5 से 8 मिनट होना चाहिए। उदाहरण के लिए, 0.1% PVP + 1% काइटोसैन में 5 मिनट के लिए भिगोए गए ककड़ी 10 दिनों के भंडारण के बाद अपनी कुरकुरापन का 85% बनाए रखते हैं।
• छिड़काव :
  उच्च काइटोसैन सांद्रता (1.5%-2%) और निम्न PVP सांद्रता (0.05%) का उपयोग किया जा सकता है। स्प्रे दबाव को सटीक रूप से नियंत्रित करके (0.2-0.3 MPa), 1-2 μm की अति पतली संयुक्त फिल्म बनाई जा सकती है। उदाहरण के लिए, 0.05% PVP + 1.5% काइटोसैन के साथ अंगूरों को छिड़कने के बाद, 20 दिनों के भंडारण के बाद दाना गिरने की दर में 40% की कमी आई।
• उच्च तापमान और उच्च आर्द्रता वाले वातावरण :
  कम करें काइटोसैन सांद्रता को 0.5%-1% तक और झिल्ली की वायु पारगम्यता को बढ़ाने के लिए PVP सांद्रता को 0.1%-0.2% तक बढ़ाएं। उदाहरण के लिए, गर्मियों में कमरे के तापमान पर संग्रहीत लीची को 0.15% PVP + 1% काइटोसैन के साथ उपचारित करने के बाद उनके छिलके के भूरेपन के सूचकांक में 30% की कमी आ सकती है।

3. व्यावहारिक अनुप्रयोग सुझाव: इष्टतम अनुपात निर्धारित करने के चार चरण

1. मूल अनुपात का प्रारंभिक प्रयोगात्मक निर्धारण

• प्रवणता परीक्षण : लक्ष्य फलों और सब्जियों के लिए, तीन समूहों के अनुपात की योजना बनाई गई (जैसे 0.1% PVP + 1% काइटोसैन, 0.1% PVP + 1.5% काइटोसैन, 0.15% PVP + 1% काइटोसैन)। परीक्षण संकेतकों में शामिल हैं:
  • भौतिक संकेतक : फिल्म की मोटाई (लेजर मोटाई मापक), फिल्म पारदर्शिता (80% से अधिक पारगम्यता उत्कृष्ट है);
  • संरक्षण संकेतक : वजन हानि दर (<5% उत्कृष्ट है), सड़न दर (<10% उत्कृष्ट है), श्वसन दर (30% से अधिक कमी उत्कृष्ट है);
  • संवेदी संकेतक : त्वचा पर चिपचिपापन (कोई संवेदना नहीं होना उत्कृष्ट है), स्वाद (कोई गंध नहीं होना उत्कृष्ट है)।

2. विलयन प्रक्रिया और पीएच नियंत्रण को अनुकूलित करें

• विलयन क्रम :
  पहले काइटोसन को 1% एसिटिक एसिड घोल में घोलें (स्पष्ट होने तक 30 मिनट तक चलाएं), फिर PVP मिलाएं (जिसे पहले विरंजित जल में घोल लेना चाहिए), और अंत में NaOH घोल का उपयोग करके पीएच को 5.5~6.5 तक समायोजित करें (उदासीन के करीब रखें ताकि PVP का अपघटन न हो)।
• यौगिक स्थिरता :
  यदि ऊर्णन होता है, तो घोल की स्थिरता बढ़ाने के लिए 0.1%~0.2% ग्लिसरॉल (प्लास्टिसाइज़र) या 0.05% साइट्रिक एसिड (पीएच बफर) मिलाएं।

3. भंडारण वातावरण और शेल्फ जीवन आवश्यकताओं के अनुकूल हों

• अल्पकालिक भंडारण (<7 दिन) :
  उच्च काइटोसन सांद्रता (1.5%~2%) + कम PVP सांद्रता (0.05%) एक त्वरित रूप से एंटीबैक्टीरियल फिल्म बनाने के लिए उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, नीलबदरी के 0.05% PVP + 1.5% काइटोसन से उपचारित करने के बाद, कमरे के तापमान पर 3 दिनों तक भंडारण के बाद सड़ने की दर केवल 5% होती है।
• दीर्घकालिक भंडारण (>7 दिन) :
  यह आवश्यक है सांस लेने की क्षमता और जीवाणुरोधी गुणों के बीच संतुलन बनाए रखना । 0.1% पीवीपी + 1% काइटोसैन का उपयोग करें और ठंडा रखें (0~5℃)। उदाहरण के लिए, इस अनुपात से सेब के उपचार के बाद, 30 दिनों तक ठंडा रखने के बाद कठोरता धारण दर 80% तक पहुंच जाती है।

4. सुरक्षा सत्यापन और अनुपालन पुष्टि

• अवशेष का पता लगाना :
  उच्च प्रदर्शन द्रव क्रोमैटोग्राफी (HPLC) का उपयोग PVP अवशेषों का पता लगाने के लिए किया गया था (0.01 मिग्रा/किग्रा से कम होना आवश्यक था), और काइटोसैन की जीवाणुरोधी गतिविधि को अवरोध क्षेत्र प्रयोग द्वारा सत्यापित किया गया था (इशेरिचिया कोलाई के खिलाफ अवरोध क्षेत्र 15 मिमी से अधिक था, जो उत्कृष्ट था)।
• नियामक अनुपालन :
  सुनिश्चित करें कि काइटोसैन खाद्य ग्रेड है (विशुद्धिकरण की मात्रा > 85%) और यौगिक सांद्रता "खाद्य संवर्धकों के उपयोग मानक" (GB 2760) में काइटोसैन के अधिकतम उपयोग (आमतौर पर ≤2%) के अनुरूप है।

4. विशिष्ट मामला: विभिन्न फलों और सब्जियों के लिए इष्टतम अनुपात के लिए संदर्भ

संक्षेप करें

पीवीपी और काइटोसैन का इष्टतम अनुपात एक निश्चित मान नहीं है, बल्कि " एंटीबैक्टीरियल गुण, फिल्म निर्माण गुण और सांस लेने की क्षमता" के संतुलन के आसपास गतिशील रूप से समायोजित करने की आवश्यकता होती है। मुख्य रणनीति है:

• मोटी त्वचा वाली फल-सब्जियाँ : काइटोसैन के एंटीबैक्टीरियल गुण (1.5%~2%) पर ध्यान केंद्रित करें, कम एकाग्रता वाले पीवीपी (0.05%~0.1%) के साथ संयोजित करें;
• पतली त्वचा वाली फल-सब्जियाँ : पीवीपी के फिल्म निर्माण गुण (0.1%-0.2%) पर ध्यान केंद्रित करें, मध्यम से कम एकाग्रता वाले काइटोसैन (0.5%-1%) के साथ संयोजित करें;
• जटिल वातावरण : पीएच समायोजन और प्लास्टिसाइजर के अतिरिक्त जैसी संयोजन प्रक्रियाओं के माध्यम से झिल्ली के प्रदर्शन में सुधार करें, और प्रारंभिक प्रयोगों के माध्यम से सुरक्षा और प्रभावशीलता को सत्यापित करें।

उपरोक्त विधियों के माध्यम से, खाद्य सुरक्षा और गुणवत्ता पर कोई प्रभाव डाले बिना फलों और सब्जियों की शेल्फ लाइफ बढ़ाई जा सकती है।