Shell/Hydroxypropyl Beta-Cyclodextrin Bộ phim phân hủy đáp ứng kép đạt được giải phóng kiểm soát citral, kéo dài thời gian lưu trữ cà chua anh đào 4-10 ngày

Cơ chế giải phóng đáp ứng kép với dữ liệu quan trọng

Nhóm nghiên cứu đã xây dựng một hệ thống màng phức hợp gọi là CCPH với chitosan làm ma trận và hydroxypropyl-beta-cyclodextrin (HP beta CD) làm chất mang bọc. Không giống như các hệ thống kiểm soát phát hành phản ứng đơn thông thường, thành phần hoạt chất citral (CIT) được cố định đồng thời trong màng ở hai dạng: neo cộng hóa trị với Shell bằng liên kết imin động và đóng gói không cộng hóa trị bằng khoang HP β CD. Cấu trúc “khóa kép” này cho phép hành vi giải phóng không còn phụ thuộc vào sự khuếch tán thụ động mà được kích hoạt một cách phối hợp bởi các tín hiệu môi trường. Các thí nghiệm phát hành cho thấy rằng trong điều kiện độ ẩm trung tính và trung bình (pH 7, 43% RH), tỷ lệ phát hành tích lũy citral được kiểm soát trong vòng 7,88% ± 0,19%; Trong khi trong môi trường có độ ẩm axit cao (pH 4, 98% RH) mô phỏng sự thối rữa của trái cây, thủy phân liên kết amin hoạt động cùng với sự giãn nở của mạng, kích hoạt đáng kể sự giải phóng citral. Cơ chế này cung cấp một con đường thiết kế có thể kiểm chứng được để phát hành vật liệu đóng gói theo yêu cầu trong môi trường vi mô thực sự tham nhũng.

Tính kháng khuẩn, giữ tươi và phân hủy

Trong thử nghiệm giữ tươi thực tế, màng CCPH15 được tối ưu hóa giúp kéo dài thời gian lưu trữ cà chua anh đào thêm 4-10 ngày. Đánh giá kháng khuẩn cho thấy tỷ lệ ức chế của màng đối với cả E. coli và Staphylococcus aureus là 99,97%. Về hiệu suất phân hủy, tỷ lệ phân hủy đất của vật liệu trong vòng 10 ngày là 42,37% ± 1,76%, phản ánh tiềm năng ứng dụng của vật liệu đóng gói phân hủy trong các tình huống bảo quản thực phẩm.

Ý nghĩa đối với ngành công nghiệp phụ trợ polymer&vật liệu đóng gói

Giá trị của nghiên cứu này nằm ở việc đẩy chức năng đóng gói từ rào cản thụ động sang kiểm soát môi trường đáp ứng. Đối với bao bì tiếp xúc với thực phẩm, sự di chuyển của các thành phần hoạt tính và hành vi phát hành liên quan trực tiếp đến tính an toàn và hiệu quả, thiết kế phản ứng kép thiết lập ranh giới dữ liệu rõ ràng giữa nền phát hành thấp và kích hoạt phát hành cao, cung cấp ý tưởng đường cong phát hành có thể tham khảo để phát triển công thức. Ở cấp độ chế biến, màng hợp chất dựa trên vỏ dựa trên quá trình tạo màng và yêu cầu ổn định, ổn định chế biến là liên kết quan trọng của loại màng hoạt động này từ phòng thí nghiệm đến sản xuất quy mô lớn, chất chống oxy hóa và các chất phụ trợ khác trong cùng một hệ thống bao bì hoạt động thường được sử dụng để bảo vệ các thành phần hoạt tính nhạy cảm và nhựa ma trận, nhưng nghiên cứu này không đề cập đến việc sử dụng chất chống oxy hóa, việc mở rộng công thức liên quan cần được xác minh riêng. Ngoài ra, bộ phim sử dụng vật liệu sinh học có thể phân hủy làm cơ thể chính, bổ sung cho xu hướng đóng gói bền vững hiện tại song song với vật liệu tái chế và thiết kế có thể tái chế: bộ phim hoạt tính có thể phân hủy phù hợp cho các tình huống bảo quản cụ thể, trong khi hệ thống vật liệu tái chế tập trung vào tái chế vòng kín, cả hai cùng tạo thành sự kết hợp giữa công nghệ giảm carbon và chức năng hóa vật liệu đóng gói. Về mặt tuân thủ tiếp xúc với thực phẩm, nghiên cứu không báo cáo thử nghiệm di cư hoặc dữ liệu tuân thủ quy định, đây là liên kết thử nghiệm cần bổ sung trước khi thương mại hóa loại màng hoạt tính này. Nghiên cứu không tiết lộ dữ liệu cụ thể về tỷ lệ, độ dày màng và tính chất cơ học của Shell và HP beta CD, cũng như không cung cấp kết quả thử nghiệm di chuyển tiếp xúc với thực phẩm và đánh giá giác quan. Sự an toàn của dư lượng và sản phẩm phụ sau khi giải phóng citral, cửa sổ ổn định của quá trình xử lý quy mô thành màng, và sự phổ biến của các loại rau quả khác nhau, vẫn cần nghiên cứu tiếp theo để xác minh.

Nguồn:Humidity‐pH Dual‐Responsive Biodegradable Films Based on Chitosan/Hydroxypropyl‐β‐Cyclodextrin for Controlled Citral Release and Cherry Tomato Preservation， Do Hợp Nhuận hóa chất chỉnh lý.