Aplikimi i PVP në paketimet dhe veshjet e ushqimit - Materiale inovative për rritjen e pengesës dhe sigurisë

Kërkesa kryesore e ambalazhimit të ushqimeve është bllokimi i oksigjenit, lagështisë dhe mikroorganizmave, duke zgjatur kohën e mbajtjes së ushqimeve. Megjithatë, materiale të zakonshme të ambalazhimit (si plastika dhe letrat) janë të prirë për probleme si vetitë e pamjaftueshme bllokuese dhe migrimi i substancave kimike. Polivinilpirrolidona (PVP), me vetitë e saj formuese të filmave, vetitë antibakteriale dhe përshtatshmërinë me substratet, mund të përdoret si një përbërës i mbulimit apo i ndihmës në ambalazhimin e ushqimeve për të përmirësuar performancën e ambalazhimit, ndërkohë që zvogëlon rreziqet e migrimit të substancave kimike. Ajo përfshin fusha të shumta si ambalazhimi i letrës, ambalazhimi i plastikës dhe mbulimet e ngopshme.

一 、Funksioni kryesor i PVP-së në ambalazhimin e ushqimeve

Sfидimet kryesore me të cilat përballet mbajtja e ushqimeve janë "dështimi i barierës" dhe "rreziqet për sigurinë", ndërsa mekanizmi i PVP përfshin kryesisht:

1. Përmirësimi i barierës: PVP mund të formojë një strukturë filmi të dendur që mbulon sipërfaqen e bazës së mbajtjes, duke zvogëluar penetrimin e oksigjenit dhe të lagështisë, dhe duke vonuar oksidimin e ushqimeve dhe absorbimin e lagështisë;

2. Efekti antibakterial: molekulat e PVP mund të lidhen me membranat e qelizave mikrobiale, të shkatërrojnë strukturën e membranës së qelizës, të inhibojnë rritjen e baktereve (si Escherichia coli dhe Staphylococcus aureus) dhe të mushkave (si Aspergillus dhe Penicillium), dhe të zvogëlojnë kontaminimin mikrobial brenda mbajtjes;

3. Zvogëlimi i rrezikut të migrimit: PVP mund të kombinohet me plastifikatorët dhe stabilizatorët në materiale të mbajtjes për të parandaluar migrimin e tyre në ushqim dhe për të përmirësuar sigurinë e mbajtjes.

Një studim në revistën "Packaging Engineering" tregon se mbështjellësit e papierit pa përshtjellë PVP kanë një shkallë transmetimi oksigjeni (OTR) prej 300 cm³/(m² · 24h · 0,1 MPa), ndërsa mbështjellësit e papierit me përshtjellë 0,5% PVP kanë një OTR të zvogëluar në 120 cm³/(m² · 24h · 0,1 MPa) dhe një rritje 60% në vetitë barriero; Në të njëjtën kohë, mbështjellësit e përshtjellur me PVP kanë një shkallë antibakteriale mbi 90% kundër Escherichia coli, duke zvogëluar në mënyrë të konsiderueshme rrezikun e kontaminimit mikrobik.

dy 、Skenari aplikimi të PVP për lloje të ndryshme mbështjellësh ushqimesh

1. Mbështjellësit e papierit për ushqime (siç janë çantat për bukë, kutitë për ushqime të shpejtë)

Paketa prej letre ka kosto të ulët, por veti të dobëta mbrojtëse, gjë që mund të shkaktojë lehtësisht lagështirë dhe oksidim të ushqimit. Kur përdoret, PVP duhet të transformohet në një solucion për mbulim: PVP K90 (pesha molekulare e lartë, aftësi e fortë formimi filmi) dhe glicerin (plastifikues, raporti 10:1) tregohen në etanol për të përgatitur një solucion mbulimi 5%–8%, i cili aplikohet uniformisht në sipërfaqen e bazës së letrës me një makinë mbulimi dhe thahet për të formuar një film transparent. Çanta e bukës e mbuluar me PVP zvogëloi shkallën e kalimit të ujit (WVTR) nga 40 g/(m² · 24h) në 15 g/(m² · 24h) dhe zgjati afatin e konsumimit të bukës nga 3 ditë në 7 ditë; Po ashtu, mbulimi me PVP mund të parandalojë migrimin e agjentëve ndriçues fluorescent në letër, duke përmirësuar sigurinë e paketimit.

2. Paketimi plastik i ushqimeve (p.sh., shishet PET, fshijat PE)

Paketimi plastik është i ekspozuar ndaj rreziqeve të sigurisë për shkak të migrimit të plastifikatorëve (si ftalatet) dhe vetive të pavolitshme të pengimit të oksigjenit. Gjatë përpunimit të plastikës, shtohet 0,5%–1,0% PVP K80 (molekulë me peshë molekulare të lartë, e përshtatshme mirë me plastikat) si aditiv: PVP lidhet me plastifikatorët për të parandaluar migrimin e tyre në ushqime (sasia e migrimit zvogëlohet nga 0,5 mg/kg në më pak se 0,1 mg/kg); Në të njëjtën kohë, PVP formon një strukturë të ndarjes mikrofazore brenda plastikës, duke zvogëluar shtegun e permeacionit të oksigjenit. Shkalla e permeacionit të oksigjenit në shishet PET zvogëlohet me më shumë se 35%, duke e bërë atë të përshtatshme për paketimin e ushqimeve si jusha e frutave dhe vaji i ngrënshëm, të cilat kërkojnë veti të larta pengimi.

3. Përshkruarjet e ngrënshme ushqimore (si përshkruarjet për ruajtjen e frutave, mbështjellësit e kandive)

Përshkrimet e ngulshme mund të aplikohen drejtpërdrejt në sipërfaqen e ushqimit, duke siguruar edhe sigurinë edhe funksionalitetin. Përzieri PVP K30 (të tretshëm në ujë, i sigurt dhe jo toksik) me kitozanin (agjent antibakterial) dhe glicerinën (plastifikues) në raportin 5:3:2 për të përgatitur një solucion përshkrimi të ngulshëm, i cili mund të shpërkatet në sipërfaqen e frutave si mollat dhe dardhat. Film i formuar nga PVP mund të zvogëlojë avullimin e ujit dhe kontaktin me oksigjenin, të zvogëlojë shkallën e humbjes së peshës së frutave nga 10% në 3%, dhe të zgjasë afatin e konsumimit nga 15 deri në 20 ditë; Në të njëjtën kohë, kitozani dhe PVP veprojnë sinergjikisht kundër baktereve, inhibojnë rritjen e mushkonjave dhe zvogëlojnë rrezikun e shkatërrimit. Për bonbonat, PVP mund të përdoret si material përshkrimi për të zëvendësuar gllitën tradicionale insektore, duke bërë sipërfaqen e bonbonave të ndritshme, pa erë dhe më lehtë të degradueshme, gjë që plotëson kërkesat e mbrojtjes së mjedisit.

tre 、Procesi i aplikimit dhe verifikimi i sigurisë

Përdorimi i PVP në mbështjellësitë ushqimore kërkon rregullimin e procesit sipas bazës: mbështjellësitë e letrës përdorin procesin "mbulim-tharje" (temperatura e tharjes 60–80 °C), ℃për të shmangur zbërthimin e PVP; mbështjellësitë plastike përdorin procesin "përzierje-sqetërim" (temperatura e sqetërimit 180–200 °C, duke siguruar përzierjen uniforme të PVP dhe plastikës); ℃mbështjellësitë e hanëshme përdorin procesin "shprerje-tharje natyrale" (për të shmangur dëmtimin e cilësisë së ushqimit nga temperaturat e larta).

Në termat e sigurisë, PVP-ja, si material për mbështjelljen e ushqimeve, ka kaluar sertifikatën për Materialet e Kontaktit me Ushqimet (FCN) të FDA-së amerikane, me një sasi migrimi ≤ 0,05 mg/kg, në përputhje me Rregullimin e BE-së nr. 10/2011. Për më tepër, PVP-ja ka biodegradueshmëri të mirë dhe mund të dekompozohet ngadalë në mjediset natyrore pa shkaktuar ndotje mjedisore. Krahasuar me materiale të tjera tradicionale për shtresat mbështjellëse, si alkoli polivinilik dhe kloridi i polivinilidenit, PVP-ja ofron siguri më të lartë dhe përshtatshmëri më të mirë, duke bërë që ajo të jetë një material ndihmës i rëndësishëm për mbështjelljen e ushqimeve të lartë cilësore dhe për mbështjelljen e gjelbër, duke nxitur zhvillimin e industrisë së mbështjelljes së ushqimeve drejt konceptit «siguri, efikasitet dhe mbrojtje mjedisore».