PVP có thể kết hợp với chất bảo quản nào để đạt hiệu quả tốt hơn?

Thành phần phối hợp

Vai trò trung tâm

Cơ chế hiệp đồng

Trường hợp ứng dụng

Chitosan

Kháng khuẩn phổ rộng (hiệu quả đối với nấm mốc và vi khuẩn), có tính tạo màng tốt, và có thể tăng độ bền chắc cũng như độ linh hoạt của màng

1. Tính tan trong nước của PVP và tính tạo màng của chitosan bổ trợ lẫn nhau, tạo thành màng phức hợp "đặc + thoáng khí";
2. Nhóm amino (-NHNH) của chitosan và nhóm amide của PVP tác động hiệp đồng, làm tăng khả năng phá vỡ màng tế bào vi sinh vật.

Bảo quản đào: 0,1% PVP + 1,5% chitosan, sau 15 ngày bảo quản, tỷ lệ thối giảm xuống còn 5% (nhóm chỉ dùng PVP là 12%, nhóm không xử lý là 25%), và tỷ lệ giữ độ cứng tăng thêm 15 phần trăm

Tinh dầu thực vật (ví dụ như tinh dầu chanh, tinh dầu quế)

Kháng khuẩn tự nhiên (chứa terpene và phenol, có hiệu quả đặc biệt đối với Penicillium và Botrytis), có hương thơm tự nhiên

1. Chuỗi polymer của PVP có thể "bọc" các phân tử tinh dầu, làm chậm sự bay hơi và kéo dài thời gian kháng khuẩn;
2. Tính hòa tan trong lipid của tinh dầu có thể tăng cường khả năng thấm qua màng vào màng tế bào vi sinh vật, kết hợp cộng hưởng với khả năng kháng khuẩn yếu của PVP.

Bảo quản dâu tây: hỗn hợp 0,2% PVP + 0,3% tinh dầu chanh, sau 7 ngày bảo quản, tỷ lệ mốc chỉ ở mức 8% (nhóm chỉ dùng PVP là 18%), đồng thời giữ được hương thơm tự nhiên của dâu tây, không mùi lạ

Axit hữu cơ (ví dụ như axit citric, axit lactic)

Điều chỉnh giá trị pH của màng (môi trường axit ức chế sự sinh sản của vi sinh vật), bảo vệ vitamin C (giảm oxy hóa)

1. Axit hữu cơ làm giảm giá trị pH trên bề mặt màng và ức chế các vi sinh vật ưa trung tính/kiềm (như Erwinia, nguyên nhân gây thối mềm);
2. Axit citric có thể kết hợp với các nhóm phân cực của PVP để tăng cường khả năng hấp thụ nước của màng.

Bảo quản ớt xanh: 0,15% PVP + 0,5% axit citric, sau 10 ngày lưu trữ, tỷ lệ giữ lại vitamin C đạt 75% (nhóm chỉ dùng PVP là 62%), không xuất hiện hiện tượng thối mềm

Thành phần phối hợp

Vai trò trung tâm

Cơ chế hiệp đồng

Trường hợp ứng dụng

Glycerol/propylene glycol

Chất làm dẻo, cải thiện độ linh hoạt và độ dẻo của màng, tránh nứt màng

Nhóm hydroxyl (-oh) của glycerol và nhóm amide của PVP tạo thành liên kết hydro, phá vỡ sự sắp xếp chặt chẽ của các chuỗi phân tử PVP, tăng độ đàn hồi của màng và cải thiện tính thấm khí của màng (tránh hô hấp yếm khí)

Bảo quản cam navel: 0,2% PVP + 0,3% glycerol, độ dày màng kiểm soát ở mức 3 μm, sau 20 ngày lưu trữ, tỷ lệ nứt màng chỉ ở mức 3% (nhóm dùng riêng PVP là 12%), và quả không có vị cồn (chỉ số hô hấp yếm khí)

Polyvinyl alcohol (PVA)

Tăng cường sự cân bằng giữa độ chặt chẽ và tính thấm khí của màng, đồng thời cải thiện khả năng chịu đựng biến động nhiệt độ của màng (khó bị giòn hóa/mềm hóa)

Các chuỗi polymer của PVP và PVA được liên kết chéo để tạo thành cấu trúc "mạng lưới", không chỉ giữ được tính chất giữ nước của PVP mà còn điều chỉnh độ xốp của màng thông qua nhóm hydroxyl của PVA nhằm cân bằng giữa khả năng thoáng khí và tính chắn lọc.

Bảo quản dưa leo: Hợp chất gồm 0,15% PVP + 0,5% PVA, sau 10 ngày bảo quản, tỷ lệ mất nước chỉ ở mức 6% (nhóm dùng riêng PVP là 9%), dưa leo vẫn giữ được độ giòn và tươi ngon, không bị nhăn vỏ

Các hạt nano (ví dụ như nano SiO2, nano TiO2)

Tăng cường độ bền cơ học và tính kháng khuẩn của màng, đồng thời giảm khả năng thấm oxy của màng

Các hạt nano được phân tán đều trong màng PVP, lấp đầy các lỗ nhỏ li ti trên màng và làm giảm khả năng thấm oxy; đồng thời, nano-TiO2 có thể sinh ra các gốc tự do dưới ánh sáng để hỗ trợ ức chế vi sinh vật

Bảo quản táo: hợp chất 0,2% PVP + 0,1% nano-SiO2, sau 30 ngày bảo quản, khả năng thấm oxy giảm 20% (nhóm chỉ dùng PVP), và diện tích vết thâm nâu trên biểu bì giảm 10%

Thành phần phối hợp

Vai trò trung tâm

Cơ chế hiệp đồng

Trường hợp ứng dụng

Canxi Clorua (CaClCa)

Tăng độ bền chắc của thành tế bào rau quả (giảm độ mềm nhũn), ức chế giải phóng ethylene (làm chậm chín), và hỗ trợ giữ nước

1. Các ion canxi (CaCa) kết hợp với axit pectic trong thành tế bào rau quả tạo thành "pectate canxi" và tăng cường cấu trúc thành tế bào;
2. Kết hợp với hiệu ứng khóa nước của PVP để giảm sự mất nước từ thành tế bào

Bảo quản cà chua: 0,2% PVP + 0,5% canxi clorua, sau 12 ngày bảo quản, tỷ lệ giữ được độ cứng đạt 80% (nhóm chỉ dùng PVP là 65%), cà chua vẫn giữ được vị chua ngọt, không bị mềm nhũn.

Axit ascorbic (vitamin C)

Ức chế phản ứng oxy hóa (bảo vệ vitamin C, carotenoid), giảm hiện tượng ngả màu ở lớp biểu bì

1. Axit ascorbic được sử dụng như một chất khử và phản ứng ưu tiên với oxy để ngăn ngừa dinh dưỡng trong rau quả bị oxy hóa;
2. Hợp tác với hiệu ứng chắn oxy của PVP tạo thành sự bảo vệ kép "chất chống oxy hóa chủ động + hàng rào chắn oxy thụ động".

Bảo quản cà rốt: Sau 15 ngày bảo quản, tỷ lệ giữ được carotenoid ở mẫu 0,1% PVP + 0,2% axit ascorbic đạt 90% (nhóm PVP đơn lẻ là 78%), bề mặt da không bị ngả màu nâu

1-Methylcyclopropene (1-MCP, nồng độ thấp)

Ức chế hoạt động của thụ thể ethylene (làm chậm quá trình chín và lão hóa), phù hợp với các loại trái cây và rau quả thuộc nhóm hô hấp tăng mạnh (táo, chuối)

Màng PVP có thể làm chậm sự bay hơi của 1-MCP và kéo dài thời gian tác dụng. Đồng thời, khả năng cách ly oxy của PVP làm giảm sản sinh ethylene, cả hai cơ chế này cùng làm chậm quá trình lão hóa theo hai khía cạnh "ức chế thụ thể + giảm sản xuất".

Bảo quản chuối: Sự kết hợp của 0,2% PVP và 0,1 μL/L 1-MCP có thể giữ màu xanh sau 20 ngày bảo quản (nhóm chỉ dùng PVP đã chuyển sang vàng sau 12 ngày), và làm chậm quá trình chín

Thành phần phối hợp

Vai trò trung tâm

Cơ chế hiệp đồng

Trường hợp ứng dụng

Polyphenol trà

Chống oxy hóa mạnh, kháng khuẩn yếu (ức chế vi khuẩn và nấm mốc), bảo vệ dinh dưỡng của trái cây và rau quả không bị mất đi

Nhóm hydroxyl phenolic của polyphenol trà kết hợp với nhóm amide của PVP làm tăng khả năng chống oxy hóa của màng; đồng thời, polyphenol trà có thể thấm sâu vào lớp biểu bì của trái cây và rau quả, ức chế hiện tượng chuyển màu nâu do oxy hóa ở tế bào biểu bì.

Bảo quản quả lê: 0,15% PVP + 0,3% polyphenol trà, sau 20 ngày lưu trữ, tỷ lệ giữ lại vitamin C đạt 85% (nhóm chỉ dùng PVP là 70%), thịt quả không bị thâm nâu

Chiết xuất sáp ong

Kháng khuẩn phổ rộng (hiệu quả đối với vi khuẩn, nấm mốc và virus), chống oxy hóa và không độc hại

Flavonoid trong sáp ong phối hợp với PVP phá vỡ màng tế bào của vi sinh vật. Đồng thời, tính hòa tan trong chất béo của sáp ong có thể tăng độ bám dính của màng và tránh hiện tượng màng bị bong tróc

Bảo quản việt quất: hợp chất 0,2% PVP + 0,2% chiết xuất keo ong, sau 10 ngày bảo quản, tỷ lệ hư hỏng chỉ ở mức 6% (nhóm dùng riêng PVP là 15%), và quả việt quất vẫn giữ được độ căng mọng và tươi ngon