Ano ang pinakamainam na konsentrasyon para sa protektibong pelikula na nabuo ng PVP sa pangangalaga ng mga prutas at gulay?

Ang kapal ng PVP film formation at ang epekto nito sa pagpreserba ng mga prutas at gulay ay hindi "mas makapal, mas mabuti", kundi may "angkop na saklaw ng kapal"—kailangang balansehin ang "mga katangian ng pisikal na hadlang" at ang "pagtagos ng pelikula". Ang sobrang manipis at sobrang makapal na pelikula ay parehong magpapahina sa epekto ng pagpreserba at maaaring magdulot ng negatibong problema. Ang tiyak na ugnayan ay maaaring suriin sa tatlong dimensyon: "sobrang manipis, angkop, at sobrang makapal", at ang pangunahing lohika ay maaaring ipaliwanag sa kombinasyon ng mga katangian ng mga prutas at gulay at mga senaryo ng aplikasyon:

I. Pangunahing Prinsipyo: Dapat balansehin ng kapal ang "katangian ng hadlang" at ang "kakayahang huminga"

Ang diwa ng pagpreserba gamit ang pelikulang PVP ay ang "moderadong proteksyon": kailangan nitong pigilan ang pagkawala ng tubig at ang pagsalakay ng oksiheno mula sa labas sa pamamagitan ng isang masiksik na istruktura (upang mapabagal ang pag-evaporate, respiration, at oxidation), habang pinapanatili rin ang tiyak na antas ng permeabilidad sa hangin (upang maibuga nang normal ng mga prutas at gulay ang carbon dioxide at maiwasan ang anaerobic respiration). Kaya ang "angkop na kapal" ang susi upang makamit ang balanseng ito, na karaniwang nasa saklaw ng mikron (μm) (nag-iiba-iba ang tiyak na halaga depende sa uri ng prutas at gulay, karaniwan sa pagitan ng 1 at 5μm).

Ii. Ang Epekto ng Iba't Ibang Saklaw ng Kapal sa Epekto ng Pagpreserba

1. Napakapalpak ang pelikula (karaniwang < 1μm, o hindi tuloy-tuloy ang layer ng pelikula): Malubhang kulang ang epekto ng pagpreserba

Kapag ang kapal ng PVP membrane ay hindi nakakarating sa kritikal na halaga ng isang "continuous dense membrane", ang istruktura ng membrane ay madaling magkaroon ng mga butas, bitak, o lokal na kakulangan, na nagdudulot ng kabiguan sa pangunahing pag-andar nito sa pagpapanatili. Partikular na ito ay ipinapakita bilang:

· Mahinang barrier properties, madaling mapapasok ng tubig at oksiheno:

Ang mga butas sa pelikula ay nagdudulot ng mabilis na pag-evaporate ng loob na kahalumigmigan ng mga prutas at gulay (halimbawa, ang pipino at lettuce ay nalalanta sa loob ng 1-2 araw), samantalang ang malaking dami ng panlabas na oksiheno ay pumapasok, na nagpapabilis sa respiration (nag-uubos ng asukal at nagreresulta sa tamlay na lasa) at mga reaksyon ng oksihenasyon (pagkawala ng bitamina C at pagdilim ng balat, tulad ng mabilis na pagbabago ng kulay ng mansanas kapag hinati), na lubos na nagpapababa sa shelf life.

Mahina ang pandikit ng pelikula at madaling mahiwalay at mabigo.

Kapag masyadong manipis ang pelikula, maliit ang bonding area nito sa balat ng mga prutas at gulay, at mahina ang epekto ng hydrogen bond. Habang isinasakay, hinuhugasan, o dahil sa bahagyang pagp expansion at pag-contract ng mismong mga prutas at gulay (tulad ng pagbabago ng balat dulot ng pagbabago ng temperatura habang iniimbak), madaling masira at mahulog ang pelikula, kaya nawawala ang patuloy na proteksyon nito.

Para sa mga dahon ng gulay (tulad ng lettuce), kung ang kapal ng pelikula ay mas mababa sa 0.8μm, ang rate ng pagbawas ng timbang pagkatapos ng 3 araw na imbakan ay maaaring umabot sa higit sa 15% (humigit-kumulang 20% sa grupo na hindi tinrato at 8% lamang sa grupo na may tamang kapal), at hindi gaanong makikita ang benepisyo sa pagpreserba.

2. Angkop na kapal ng pelikula (karaniwan ay 1-5μm, patuloy, masiksik, at may kontroladong kakayahang huminga): pinapataas ang epekto ng pagpreserba

Ang pelikula ng PVP sa saklaw ng kapal na ito ay maaaring sabay-sabay na matugunan ang mga pangangailangan para sa "epektibong hadlang" at "ligtas na paghinga", na kung saan ang pinakamainam na kalagayan ng epekto ng pagpreserba. Ang mga tiyak na benepisyo nito ay kinabibilangan ng:

· Napakataas na kakayahang mapanatili ang tubig, panatilihin ang pagkabighani at kasariwaan ng mga prutas at gulay:

Ang tuluy-tuloy at masinsinang pelikula ay malaki ang nagagawa upang bawasan ang bilis ng pagkatuyo. Halimbawa, ang mga navel orange na tinrato ng 2μm kapal na pelikula ng PVP ay mayroon lamang 5% hanggang 8% na rate ng pagbaba ng timbang pagkatapos ng 20 araw na imbakan (15% hanggang 20% para sa grupo na hindi tinrato), at kayang mapanatili ang manipis ng balat at masarap na laman nang matagal.

· Katamtamang paghihiwalay sa oksiheno upang mapaliban ang paghinga at oksihdasyon:

Ang manipis na film ay maaaring bawasan ang konsentrasyon ng oksiheno sa paligid ng epidermis (mula 21% sa hangin patungo sa 5%-10%), na hindi lamang nagpapabagal sa pagkonsumo ng asukal at organic acids sa pamamagitan ng respiration (halimbawa, nananatiling matamis at maasim pa rin ang lasa ng kamatis kahit naka-imbak), kundi binabawasan din ang oxidative loss ng bitamina C at carotenoids (halimbawa, ang rate ng pagkapanatili ng bitamina C sa berdeng paminta ay 15%-25% na mas mataas kaysa sa grupo na walang gamot).

· May kakayahang huminga at kontrolado, upang maiwasan ang panganib ng anaerobic respiration:

Bagaman mataba ang micron-sized na membran, mayroon pa ring mga butas na nasa sukat ng sanga (o micro-gaps sa PVP molecular chain), na nagbibigay-daan upang palabasin nang dahan-dahan ang carbon dioxide na nalilikha ng paghinga ng mga prutas at gulay, na nag-iwas sa anaerobic respiration dulot ng "kompletong sealing" (na naglalabas ng alkohol at acetaldehyde, na nagdudulot ng masamang amoy sa mga prutas at gulay at pagkabulok ng hilamo). Halimbawa, ang anaerobic respiration sa mga strawberry ay maaaring magdulot ng amoy na "parang alak" at mapabilis ang paglago ng mga amag.

Matapos gamitan ng isang 3μm kapal na PVP film ang mga mansanas, ang rate ng pagpapanatili ng kanilang kabigatan pagkatapos ng 30 araw na imbakan ay umabot sa 80% (60% lamang sa grupo na walang gamot), at wala silang lasa ng alkohol, na may tekstura na malapit sa sariwang kinuling mansanas.

3. Labis na kapal ng pelikula (karaniwan > 5μm, o pina-stack na layer ng pelikula): Kumakain ang epekto ng pagpreserba, at maaari pang magdulot ito ng pagkasira ng kalidad

Kapag ang kapal ng pelikula ng PVP ay lumampas sa tamang saklaw, ang "depekto sa permeabilidad ng hangin" ng pelikula ang magiging pangunahing suliranin at sa halip ay masisira ang kalidad ng mga prutas at gulay. Kasama rito ang mga tiyak na problema:

· Biglang pagbaba sa permeabilidad ng hangin, na nagdudulot ng anaerobikong respiration:

Ang labis na kapal ng pelikula ay malaki ang nakikitang pagharang sa mga daanan ng hangin, kaya mahirap pumasok ang oxygen at lumabas ang carbon dioxide. Dahil dito, nabubuo ang isang kapaligiran na "mababa ang oxygen at mataas ang carbon dioxide" sa loob ng mga prutas at gulay, na nag-trigger sa anaerobikong respiration. Halimbawa, kung ang kapal ng pelikula sa mga strawberry ay higit sa 6μm, ang nilalaman ng mga produkto ng anaerobikong respiration (alkohol) ay maaaring umabot sa higit sa 0.3% pagkatapos ng 5 araw na imbakan (mas mababa sa 0.1% sa grupo ng angkop na kapal), na may malinaw na amoy na katulad ng alak, malambot na laman, at tumataas na rate ng pagkabulok.

Malinaw ang pisikal na tekstura ng layer ng pelikula, na nakakaapekto sa karanasan sa pagkain:

Ang labis na kapal ng PVP film (lalo na kung ito ay higit sa 8μm) ay maaaring lumikha ng bahagyang "sticky" o "waxy" na texture sa ibabaw ng mga prutas at gulay (bagaman ang PVP mismo ay walang amoy, ito ay maaaring mahawakan kapag tumataas ang kapal), na sumisira sa orihinal na texture ng balat ng mga prutas at gulay (tulad ng malambot na pakiramdam ng balat ng citrus at ang malinamnam na karanasan sa balat ng mansanas).

· Nadagdagan ang gastos + mababang kahusayan sa pagpapatuyo, kulang sa praktikalidad:

Ang makapal na mga film ay nangangailangan ng mas maraming hilaw na materyales na PVP (kapag nadoble ang kapal ng film, ang paggamit ng PVP ay tumataas ng humigit-kumulang 1.8 hanggang 2.2 beses), at ang oras ng pagpapatuyo ay napakatagal (halimbawa, ang 5μm na mga film na inihanda gamit ang pamamaraang pagsusop ay kailangang patuyuin nang 2 hanggang 3 oras, at ang 10μm na mga film ay nangangailangan ng 5 hanggang 6 oras), na nagdaragdag sa oras at gastos sa produksyon. Samantalang, ang matagal na pagpapatuyo ay maaaring magdulot ng pagkawala ng sariling tubig ng mga prutas at gulay (na sa kalaunan ay salungat sa epekto ng pag-lock ng tubig ng film).

Matapos gamitan ng 8μm makapal na PVP pelikula ang mga peach at itago nang 10 araw, ang rate ng pagkabulok ay umabot sa 20% (5% lamang sa grupo ng angkop na kapal), at ang balat ay nagkaroon ng malinaw na panlasa ng stickiness, na humantong sa pagbaba ng pagtanggap ng mamimili.

Iii. Mga Pangunahing Salik na Nakaaapekto sa "Angkop na Kapal" (Kailangan ng Dynamic Adjustment)

Ang "angkop na kapal" ng PVP pelikula ay hindi isang nakapirming halaga at kailangang i-ayos batay sa mga katangian ng mga prutas at gulay at sa proseso ng aplikasyon. Ang mga pangunahing salik na nakakaapekto ay kinabibilangan ng:

1. Mga Katangian ng Balat ng Prutas at Gulay:

Mga prutas at gulay na may makapal na balat at maliit na stomata (tulad ng mansanas at citrus): Kayang matiis ang bahagyang mas makapal na pelikula (3-5μm). Dahil sa mahinang permeabilidad sa hangin ng mga balat mismo, ang makapal na pelikula ay hindi lubhang makaapekto sa kabuuang permeabilidad sa hangin.

Para sa mga prutas at gulay na may manipis na balat, malalaking stomata o bulbol (tulad ng mga strawberry at dalandan): Kailangan ang mas manipis na pelikula (1-2μm) upang maiwasan ang pagkabara ng pelikula sa stomata o pagdampi sa bulbol, na maaaring magdulot ng pinsala sa balat at sanhi ng pagkabulok.

2. Pamamaraan ng aplikasyon:

o pamamaraan ng pagbababad: Mahirap kontrolin nang eksakto ang kapal ng pelikula. Maaaring maging masyadong makapal ang pelikula dahil sa sobrang tagal ng pagbabad (tulad ng > 10 minuto) o sobrang mataas na konsentrasyon ng PVP (tulad ng > 0.5%). Kailangang i-adjust sa pamamagitan ng pagpapaikli ng oras ng pagbabad (5-8 minuto) o pagbabawas ng konsentrasyon (0.1-0.3%).

o pamamaraan ng pagsuspray (tulad ng ultrasonic spraying): Maari nang eksaktong kontrolin ang kapal ng pelikula sa pamamagitan ng regulasyon sa presyon ng pagsuspray (0.2-0.4MPa) at layo ng nozzle (15-20cm), na nagpapadali sa pagkamit ng nararapat na saklaw na 1-3μm.

3. Kapaligiran sa imbakan:

Sa mga mataas na temperatura at mataas na kahalumigmigan (tulad ng normal na temperatura ng imbakan sa tag-init): Kailangan ang bahagyang manipis na pelikula (1-2μm) upang mapataas ang pagtagos ng hangin at maiwasan ang pag-iral ng carbon dioxide.

Sa mga mababang temperatura at mababang kahalumigmigan (tulad ng malamig na kuwelyo ng imbakan sa 0-4℃): Maaari itong bahagyang mas makapal (3-4μm), dahil ang mababang temperatura ay nagpabagal na sa paghinga, at ang makapal na pelikula ay mas mainam na nakakapreserba ng tubig (mas mabilis ang pagkawala ng tubig sa mga kapaligirang may mababang kahalumigmigan).

Iv. Paano Kontrolin ang "Angkop na Kapal" sa Mga Praktikal na Aplikasyon

1. Ayusin sa pamamagitan ng ugnayan ng konsentrasyon ng PVP at mga parameter ng proseso:

Ang konsentrasyon ng o ang siyang batayan: isang 0.1%-0.4% na solusyon ng PVP (na tumutugma sa naunang nabanggit na optimal na konsentrasyon), na pinagsama sa tradisyonal na pagbabad (5-8 minuto) o pag-spray (presyon na 0.3MPa), ay karaniwang nakabubuo ng angkop na kapal ng pelikula na 1-3μm. Kung kailangan ang mas makapal na patong (tulad sa mga citrus), maaaring itaas ang konsentrasyon sa 0.3%-0.5%, ngunit dapat samultang bawasan ang oras ng pagbababad.

2. I-verify ang kapal gamit ang mga paraan ng pagsusuri

Sa industriya, karaniwang ginagamit ang "mga sukatan ng kapal ng pelikula" (tulad ng laser thickness gauges) upang direktang sukatin ang kapal ng pelikula, o hindi tuwirang matukoy ito sa pamamagitan ng "pre-eksperimento sa rate ng pagkawala ng timbang" – kung ang paunang rate ng pagkawala ng timbang habang iniimbak ay mas mababa sa 1% kada araw at walang palatandaan ng anaerobic respiration (walang amoy ng alhakol), ang kapal ay karaniwang angkop.

3. Mag-conduct ng gradient test para sa tiyak na mga prutas at gulay:

Para sa mga bagong uri ng prutas at gulay (tulad ng blueberries at cherries), dapat munang subukan ang tatlong gradient ng kapal na 1μm, 2μm, at 3μm. Dapat bantayan ang rate ng pagbaba ng timbang, lakas ng respiration, at rate ng pagkabulok sa loob ng 7 hanggang 10 araw, at piliin ang kapal na may pinakamahusay na komprehensibong indikasyon.

Buod

Ang pangunahing ugnayan sa pagitan ng kapal ng PVP film formation at epekto nito sa pagpreserba ng mga prutas at gulay ay "pagbabalanse ng barrier at permeabilidad sa hangin":

· Napakapino → Kabiguan ng barrier, maikling shelf life;

· Angkop (1-5μm) → Pinagsama ang pagretensyon ng tubig, pagkakahiwalay ng oxygen, at bentilasyon, na pinapataas ang epekto ng pagpreserba;

· Labis na kapal → Hindi sapat na permeabilidad sa hangin, nagdudulot ng anaerobic respiration at pagkasira ng kalidad.

Sa mga praktikal na aplikasyon, kinakailangang pagsamahin ang uri ng mga prutas at gulay, ang proseso at ang kapaligiran ng imbakan, at kontrolin ang kapal sa pamamagitan ng "konsentrasyon + proseso", at patunayan ito sa pamamagitan ng paunang eksperimento, upang makamit ang pinakamahusay na epekto ng pagpapanatili.