С какими консервантами можно комбинировать ПВП для достижения лучшего результата?

Состав компонентов

Центральная роль

Механизм синергии

Применение кейса

Хитозан

Широкий спектр антимикробного действия (эффективен против плесени и бактерий), хорошая пленкообразующая способность, может повышать плотность и эластичность пленки

1. Водорастворимость PVP и пленкообразующие свойства хитозана дополняют друг друга, образуя композитную пленку типа «плотная + дышащая»;
2. Аминогруппа (-NHNH) хитозана и амидная группа PVP действуют синергетически, усиливая способность разрушать микробные клеточные мембраны.

Сохранение персиков: 0,1% ПВП + 1,5% хитозан, после 15 дней хранения уровень порчи снизился до 5% (в группе с одним ПВП — 12%, в необработанной группе — 25%), а показатель сохранения твёрдости увеличился на 15 процентов

Эфирные масла растений (например, лимонное эфирное масло, коричное эфирное масло)

Естественное бактериостатическое действие (содержит терпены и фенолы, особенно эффективно против Penicillium и Botrytis), обладает естественным ароматом

1. Полимерная цепь ПВП может «обволакивать» молекулы эфирного масла, замедляя его испарение и продлевая время антимикробного действия;
2. Жирорастворимость эфирных масел может усиливать проницаемость микробных клеточных мембран, что в сочетании со слабым бактериостатическим эффектом ПВП даёт синергетический эффект.

Сохранение клубники: композит с содержанием 0,2% ПВП и 0,3% лимонного эфирного масла, после 7 дней хранения степень поражения плесенью составила всего 8% (в группе с одним ПВП — 18%), при этом сохранился естественный аромат клубники, посторонних запахов нет

Органические кислоты (например, лимонная кислота, молочная кислота)

Отрегулируйте значение pH плёнки (кислая среда подавляет размножение микроорганизмов), защитите витамин C (снижение окисления)

1. Органические кислоты снижают значение pH на поверхности плёнки и подавляют микроорганизмы, предпочитающие нейтральную/щелочную среду (например, Erwinia, вызывающие бактериальную гниль);
2. Лимонная кислота может связываться с полярными группами ПВП, усиливая способность плёнки удерживать воду.

Сохранение зелёного перца: 0,15% ПВП + 0,5% лимонной кислоты; после 10 дней хранения сохранность витамина C составила 75% (в группе только с ПВП — 62%), при этом не наблюдалось явления мягкой гнили

Состав компонентов

Центральная роль

Механизм синергии

Применение кейса

Глицерин/пропиленгликоль

Пластификатор, улучшает гибкость и пластичность пленки, предотвращает растрескивание пленки

Гидроксильная группа (-OH) глицерина и амидная группа ПВП образуют водородные связи, которые разрушают плотную упаковку молекулярных цепей ПВП, увеличивают эластичность мембраны и повышают проницаемость мембраны (предотвращая анаэробное дыхание)

Сохранение навельного апельсина: 0,2% ПВП + 0,3% глицерина, толщина пленки контролируется на уровне 3 мкм; после 20 дней хранения процент растрескивания пленки составил всего 3% (в группе с одним ПВП — 12%), и фрукт не имел привкуса спирта (показатель анаэробного дыхания)

Поливинил-алкоголь (PVA)

Повышение баланса плотности и проницаемости пленки, а также улучшение устойчивости пленки к колебаниям температуры (не склонна к хрупкости/размягчению)

Полимерные цепи PVP и PVA образуют поперечно сшитую «сетчатую структуру», которая не только сохраняет способность PVP удерживать воду, но также регулирует пористость мембраны за счёт гидроксильных групп PVA, обеспечивая баланс между вентиляцией и барьерными свойствами.

Сохранение огурцов: композиция 0,15 % PVP + 0,5 % PVA, после 10 дней хранения потеря массы составила всего 6 % (в группе с одним PVP — 9 %), огурцы оставались хрустящими и сочными, без сморщивания кожуры

Наночастицы (например, нано SiO2, нано TiO2)

Повышают механическую прочность и антибактериальные свойства мембраны, а также снижают проницаемость мембраны для кислорода

Наночастицы равномерно распределены в мембране из PVP, заполняя её микроскопические поры и снижая проницаемость для кислорода; одновременно нано-TiO2 под действием света может генерировать свободные радикалы, способствующие подавлению микроорганизмов

Сохранение яблок: 0,2% ПВП + 0,1% нано-SiO2 соединение, после 30 дней хранения проницаемость кислорода снизилась на 20% (группа с одним ПВП), а площадь потемнения эпидермиса снизилась на 10%

Состав компонентов

Центральная роль

Механизм синергии

Применение кейса

Хлорид кальция (CaCl₂)

Увеличивает прочность клеточных стенок фруктов и овощей (снижает размягчение), подавляет выделение этилена (замедляет созревание) и способствует удержанию влаги

1. Ионы кальция (Ca²⁺) соединяются с пектиновой кислотой в клеточной стенке фруктов и овощей, образуя «пектат кальция» и укрепляя структуру клеточной стенки;
2. Дополнительно используется водонепроницаемый эффект PVP для снижения потери воды клеточной стенкой

Сохранность томатов: 0,2 % PVP + 0,5 % хлорида кальция, после 12 дней хранения степень сохранения твёрдости составила 80 % (65 % в группе только с PVP), томаты сохранили кисло-сладкий вкус, не стали мягкими.

Аскорбиновая кислота (витамин C)

Подавление окислительных реакций (защита витамина C, каротиноидов), уменьшение потемнения эпидермиса

1. аскорбиновая кислота используется как восстановитель и в первую очередь реагирует с кислородом, предотвращая окисление питательных веществ фруктов и овощей;
2. Сотрудничает с эффектом барьера против кислорода от PVP, образуя двойную защиту «активный антиоксидант + пассивный барьер от кислорода».

Сохранность моркови: после 15 дней хранения степень сохранения каротиноидов при использовании 0,1 % PVP + 0,2 % аскорбиновой кислоты составила 90 % (78 % в группе с PVP), кожура не потемнела

1-метилциклопропен (1-MCP, низкая концентрация)

Ингибирование активности рецепторов этилена (замедление созревания и старения), подходит для климактерических фруктов и овощей (яблоки, бананы)

PVP-мембрана может замедлить выделение 1-MCP и продлить время его действия. В то же время изоляция кислорода с помощью PVP снижает образование этилена, и вместе они замедляют старение по двум аспектам: «ингибирование рецепторов + снижение образования».

Сохранение бананов: сочетание 0,2 % PVP и 0,1 мкл/л 1-MCP может сохранить зелёный цвет после 20 дней хранения (группа только с PVP стала жёлтой уже через 12 дней), процесс созревания замедляется

Состав компонентов

Центральная роль

Механизм синергии

Применение кейса

Чайные полифенолы

Сильный антиоксидант, слабый антимикробный агент (подавляет бактерии и плесень), защищает питательные вещества фруктов и овощей от потерь

Фенольная гидроксильная группа чайных полифенолов в сочетании с амидной группой ПВП усиливает антиоксидантную способность пленки; одновременно чайные полифенолы могут проникать в эпидермис фруктов и овощей и подавлять окислительное почернение клеток эпидермиса.

Сохранение груш: 0,15% ПВП + 0,3% чайных полифенолов, после 20 дней хранения сохранность витамина С составила 85% (70% в группе только с ПВП), мякоть не потемнела

Экстракт прополиса

Широкий спектр антимикробного действия (эффективен против бактерий, плесени и вирусов), антиоксидант, нетоксичен

Флавоноиды в прополисе в сотрудничестве с ПВП разрушают клеточную мембрану микроорганизмов. В то же время липофильность прополиса может улучшить адгезию пленки и предотвратить ее отслаивание.

Сохранение черники: 0,2% ПВП + 0,2% экстракт прополиса, после 10 дней хранения степень порчи составила всего 6% (в группе с одним ПВП — 15%), черника оставалась упругой и сочной