फलों और सब्जियों के संरक्षण में पीवीपी द्वारा निर्मित सुरक्षात्मक फिल्म के लिए इष्टतम सांद्रता क्या है?

फलों और सब्जियों के संरक्षण में, पीवीपी (पॉलीविनाइलपाइरोलिडोन) सुरक्षात्मक फिल्म का अनुकूलतम उपयोग सांद्रता आमतौर पर 0.1% से 0.4% होती है, तथा विशिष्ट सांद्रता को फलों और सब्जियों के प्रकार, आवेदन विधियों और अन्य पदार्थों के मिश्रण की स्थिति के अनुसार समायोजित करने की आवश्यकता होती है। निम्नलिखित अनुसंधान डेटा और व्यावहारिक अनुप्रयोगों के आधार पर एक विस्तृत विश्लेषण है:

I. सामान्य सांद्रता सीमा और मुख्य आधार

एकल पीवीपी प्रसंस्करण की विशिष्ट सांद्रता

·0.1% - 0.2%: मोटी छिलके वाले और मध्यम श्वसन दर वाले अधिकांश फलों और सब्जियों, जैसे सेब, नाशपाती, साइट्रस फल, टमाटर आदि के लिए उपयुक्त। उदाहरण के लिए:

o पीच: 0.1% पीवीपी जलीय विलयन के साथ उपचार श्वसन तीव्रता को महत्वपूर्ण रूप से दबा सकता है, जल हानि कम कर सकता है, और विटामिन सी की प्रतिधारण दर नियंत्रण समूह की तुलना में 10% से 20% अधिक होती है।

o सेब: 0.1% पीवीपी कोटिंग मांस के भूरेपन को देरी से कर सकती है, कठोरता और घुलनशील ठोस सामग्री बनाए रख सकती है, और प्रभाव 1.0% काइटोसैन की तुलना में बेहतर होता है।

·0.2% से 0.4%: पतली छिलके वाली या नाशवान फल और सब्जियों (जैसे ककड़ी और गाजर) के लिए उपयुक्त, या दीर्घकालिक भंडारण की आवश्यकता वाले परिदृश्यों के लिए। उदाहरण के लिए:

जब गन्नान नाभि संतरों की संयुक्त कोटिंग फिल्म में पीवीपी सांद्रता 0.4% होती है, तो यह वजन हानि दर को प्रभावी ढंग से कम कर सकती है और विटामिन सी और कुल चीनी सामग्री में गिरावट को देरी से कर सकती है।

2. संयुक्त कोटिंग फिल्मों में सांद्रता समायोजन

जब पीवीपी को काइटोसैन, पौधे के आवश्यक तेलों आदि के साथ मिलाया जाता है, तो सहप्रभावी प्रभाव को संतुलित करने के लिए सांद्रता को उचित ढंग से कम करने की आवश्यकता होती है:

·PVP + काइटोसैन: आड़ू के संरक्षण में, 0.1% PVP और 2% काइटोसैन का संयोजन झिल्ली की लचीलापन और जीवाणुरोधी गुणों को बढ़ा सकता है, और श्वसन तीव्रता नियंत्रण समूह की तुलना में 30% से अधिक कम हो जाती है।

·PVP + पौधे का आवश्यक तेल: ब्लूबेरी के परिवहन के दौरान, 1% पैरा-साइहैलोएल्किल-4-अल्कोहल युक्त PVP-पॉलिविनाइल एल्कोहॉल हाइड्रोजेल पैड (THPP) सतत रूप से जीवाणुरोधी घटकों को मुक्त करके सड़न को काफी देर तक रोकता है, लेकिन PVP की सांद्रता आमतौर पर 0.1% से 0.3% तक नियंत्रित रखी जाती है।

II. प्रमुख प्रभावित करने वाले कारक और सांद्रता अनुकूलन तर्क

1. फलों और सब्जियों के प्रकार और त्वचा विशेषताएं

मोटी त्वचा वाले फल (जैसे सेब और साइट्रस फल): वे उच्च सांद्रता (0.1% से 0.2%) को सहन कर सकते हैं, और घनी फिल्म प्रभावी ढंग से ऑक्सीजन और नमी को अवरुद्ध कर सकती है।

नाजुक या फूली हुई त्वचा वाले फलों और सब्जियों (जैसे स्ट्रॉबेरी और आड़ू) के लिए: झिल्ली द्वारा रंध्र को अवरुद्ध होने या त्वचा को क्षति पहुंचने से बचाने के लिए सांद्रता को 0.05% से 0.1% तक कम कर देना चाहिए।

· पत्तेदार सब्जियाँ (जैसे लेट्यूस और पालक): फिल्म को बहुत मोटी होने से रोकने और वायु पारगम्यता को प्रभावित करने से बचाने के लिए, जिसके कारण अनॉक्सीय श्वसन हो सकता है और अप्रिय गंध उत्पन्न हो सकती है, इसे 0.1% से नीचे रखने की सिफारिश की जाती है।

2. अनुप्रयोग विधियों में अंतर

· डुबोने की विधि: संपर्क की अवधि लंबी होने के कारण समान रूप से फिल्म चिपक सकती है, इसलिए सांद्रता थोड़ी अधिक (0.1% से 0.3%) रखी जा सकती है।

· छिड़काव विधि: उच्च सांद्रता वाले घोल के सूखने के बाद भंगुर फिल्म बनने से बचने के लिए सांद्रता को 0.05% से 0.2% तक कम कर देना चाहिए। उदाहरण के लिए, अल्ट्रासोनिक छिड़काव में 0.5% पीवीपी घोल एक समान फिल्म बना सकता है और "कॉफी रिंग प्रभाव" के कारण सतह की अनियमितता को भी दबा सकता है।

3. आण्विक भार और फिल्म निर्माण गुण

· कम-आण्विक भार वाला पीवीपी (जैसे के30): अनुशंसित सांद्रता 0.1% से 0.2% है। इसके छोटे श्रृंखला खंडों और त्वरित फिल्म निर्माण गति के कारण, यह त्वरित प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त है।

· उच्च-आण्विक भार वाला पीवीपी (जैसे के90): सांद्रता को घटाकर 0.05% से 0.1% किया जा सकता है। इसकी लंबी श्रृंखला संरचना के कारण, यह एक मजबूत फिल्म बना सकता है, और कम मात्रा में भी आवश्यक दृढ़ता आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है।

4. सुरक्षा और अवशेष नियंत्रण

· अनुपालन: एक खाद्य संवर्धक (ई1201) के रूप में, डब्ल्यूएचओ ने पीवीपी की अनुमेय दैनिक खुराक (एडीआई) शरीर के वजन के 0 से 50 मिग्रा/किग्रा तक निर्धारित की है। 0.1% से 0.4% की सांद्रता पर, फलों और सब्जियों की सतह पर अवशेष बहुत कम होता है (< 0.01 मिग्रा/किग्रा), और यह जल में सरलता से घुलनशील होता है। धोने के बाद कोई सुरक्षा जोखिम नहीं होता है।

· प्रक्रिया नियंत्रण: औद्योगिक अनुप्रयोगों में, झिल्ली के अत्यधिक सूखने या अतिरिक्त अवशेष होने से बचने के लिए विलायक के वाष्पीकरण दर (जैसे तापमान और आर्द्रता को नियंत्रित करके) को समायोजित करना आवश्यक है।

Iii. विशेष परिदृश्यों में सांद्रता का चयन

मिश्रित प्रणाली में सहप्रभाव

·PVP + कैल्शियम लवण: टमाटर के संरक्षण में, 0.1% PVP और 0.5% कैल्शियम क्लोराइड के संयोजन से कोशिका भित्ति की मजबूती बढ़ती है और मुलायम सड़न कम होती है। इस स्थिति में, PVP की सांद्रता 0.1% से अधिक करने की आवश्यकता नहीं होती है।

·PVP + एंटीऑक्सीडेंट: ब्राउनिंग के प्रवृत्ति वाले फलों और सब्जियों (जैसे आलू और सेब) के लिए, जब 0.1% PVP को 0.05% एस्कॉर्बिक एसिड के साथ मिलाया जाता है, तो PVP की सांद्रता घटाकर 0.05% की जा सकती है, जिससे दोहरे एंटीऑक्सीडेंट तंत्र द्वारा ब्राउनिंग देरी से होती है।

2. चरम पर्यावरण में समायोजन

· उच्च तापमान और उच्च आर्द्रता वाले वातावरण: झिल्ली की घनत्वता बढ़ाने और सूक्ष्मजीवों के विकास को रोकने के लिए सांद्रता 0.3% से 0.4% तक बढ़ाई जानी चाहिए।

· ठंडी श्रृंखला परिवहन: सांद्रता घटाकर 0.1% की जा सकती है, क्योंकि निम्न तापमान स्वयं चयापचय को धीमा कर देता है। अत्यधिक उच्च सांद्रता फिल्म को भंगुर बना सकती है।

Iv. व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए संचालन सुझाव

1. प्रारंभिक प्रयोग सत्यापन

नए फल और सब्जी किस्मों या प्रक्रियाओं के लिए, ग्रेडिएंट सांद्रता परीक्षण (जैसे 0.05%, 0.1%, 0.2%) पहले करने की अनुशंसा की जाती है, वजन हानि दर, कठोरता, सूक्ष्मजीव संकेतक आदि की निगरानी करें, और इष्टतम सांद्रता चुनें।

2. प्रक्रिया पैरामीटर मिलान

भिगोने का समय: PVP के पूर्ण आसंजन सुनिश्चित करने के लिए 5 से 10 मिनट तक।

सुखाने की स्थिति: उच्च तापमान के कारण फिल्म दरार से बचने के लिए 25℃ से 30℃ पर वेंटिलेशन और सुखाना।

o संयोजन क्रम: पहले PVP को घोलें, फिर धीरे-धीरे अन्य घटक (जैसे काइटोसन, आवश्यक तेल) जोड़ें, फ्लॉक्यूलेशन से बचने के लिए।

3. उपकरण और लागत के बीच संतुलन

हालांकि स्प्रे उपकरण (जैसे अल्ट्रासोनिक स्प्रेयिंग) सांद्रता (0.05% से 0.2%) को सटीक रूप से नियंत्रित कर सकते हैं, लेकिन प्रारंभिक निवेश अपेक्षाकृत अधिक है। भिगोने की विधि कम लागत वाली है, लेकिन पुन: उपयोग करते समय घोल की सांद्रता में कमी पर ध्यान देना चाहिए।

V. सुरक्षा और नियमों के साथ अनुपालन

· अवशेष का पता लगाना: नियमित रूप से PVP अवशेष स्तर का परीक्षण करें ताकि FAO/WHO मानकों (≤ 0.01 मिग्रा/किग्रा) के साथ अनुपालन सुनिश्चित किया जा सके।

· लेबल चिह्नन: यदि संयुक्त कोटिंग के घटक के रूप में PVP का उपयोग किया जाता है, तो इसे पैकेजिंग पर स्पष्ट रूप से "PVP (E1201) युक्त" के रूप में चिह्नित करना चाहिए, जो खाद्य संवर्धक लेबलिंग की आवश्यकताओं के अनुरूप होता है।

सारांश

PVP सुरक्षात्मक फिल्म की इष्टतम सांद्रता को 0.1% से 0.4% की सीमा के भीतर गतिशील रूप से समायोजित करने की आवश्यकता होती है। मुख्य सिद्धांत प्रभावी फिल्म निर्माण और वायु पारगम्यता के बीच संतुलन बनाए रखना है। उदाहरण के लिए:

· सेब और साइट्रस फल: 0.1% से 0.2% एकल PVP में डुबोना;

· आड़ू और नावल संतरे: 0.1% से 0.4% संयुक्त कोटिंग (जैसे PVP + काइटोसैन);

· छिड़काव प्रक्रिया: 0.05% से 0.2% कम सांद्रता वाला घोल।

फलों और सब्जियों की सांद्रता, प्रक्रिया और विशेषताओं को वैज्ञानिक रूप से मिलाकर, PVP खाद्य सुरक्षा सुनिश्चित करते हुए संरक्षण प्रभाव को अधिकतम कर सकता है।