Le cinnamaldéhyde représente 85 % à 90 % de l'huile essentielle de cannelle, et la Chine est l'une des principales zones de plantation de cannelle, et les ressources en cinnamaldéhyde sont riches.La structure moléculaire du cinnamaldéhyde (C9H8O) est un groupe phényle lié à une acryléine, à l'état naturel de liquide visqueux jaunâtre ou brun jaunâtre, avec une saveur unique et forte de cannelle et de coke, peut être utilisée dans les épices et les condiments.À l'heure actuelle, de nombreux rapports ont été publiés sur l'action antibactérienne à large spectre du cinnamaldéhyde et son mécanisme, et les études ont montré que le cinnamaldéhyde a un bon effet antibactérien sur les bactéries et les champignons.Dans le domaine de la médecine, certaines études ont examiné les progrès de la recherche sur le cinnamaldéhyde dans les maladies métaboliques, les maladies du système circulatoire, les aspects anti-tumoraux et autres, et ont révélé que le cinnamaldéhyde a un bon effet anti-diabète, anti-obésité, anti-tumoral et autres. activités pharmacologiques.En raison de ses sources riches, de ses ingrédients naturels, de sa sécurité, de sa faible toxicité, de sa saveur unique et de son effet antibactérien à large spectre, il s'agit d'un additif alimentaire approuvé par la Food and Drug Administration des États-Unis et de la Chine.Bien que la quantité maximale ne soit pas limitée, sa volatilité et son odeur âcre limitent sa large application dans les aliments.La fixation du cinnamaldéhyde dans le film d'emballage alimentaire peut améliorer son efficacité antibactérienne et réduire son impact sensoriel sur les aliments, et jouer un rôle dans l'amélioration de la qualité du stockage et du transport des aliments et dans la prolongation de la durée de conservation.
1. Matrice de membrane composite antibactérienne
La plupart des recherches sur les films d'emballage antibactériens pour aliments utilisent des substances naturelles et dégradables comme matrice filmogène, et le film d'emballage est préparé par méthode de revêtement, de moulage ou d'extrusion à haute température.En raison des différents modes d'action et de compatibilité entre les différents substrats membranaires et substances actives, les propriétés de la membrane finie sont différentes, il est donc très important de sélectionner le substrat membranaire approprié.Les substrats filmogènes couramment utilisés comprennent des substances synthétiques biodégradables telles que l'alcool polyvinylique et le polypropylène, des substances naturelles telles que des polysaccharides et des protéines, et des substances composites.L'alcool polyvinylique (PVA) est un polymère linéaire, qui forme généralement une structure de réseau tridimensionnelle lorsqu'il est réticulé et possède d'excellentes propriétés mécaniques et propriétés barrières.Les ressources matricielles naturelles ressemblant à des membranes sont abondantes et largement exploitées.Par exemple, l'acide polylactique peut être fermenté à partir de matières premières telles que l'amidon et le maïs, qui contiennent des sources suffisantes et renouvelables, une bonne biodégradabilité et biocompatibilité, et constituent un matériau d'emballage idéal respectueux de l'environnement.La matrice composite est souvent composée de deux ou plusieurs matrices membranaires, qui peuvent jouer un rôle complémentaire par rapport à une matrice membranaire unique.
Les propriétés mécaniques et les propriétés barrières sont des indicateurs importants pour évaluer l’adéquation du film d’emballage.L'ajout de cinnamaldéhyde réticulera avec la matrice membranaire polymère et réduira ainsi la fluidité moléculaire, la diminution de l'allongement à la rupture est due à la discontinuité de la structure du réseau polysaccharidique, et l'augmentation de la résistance à la traction est due à l'augmentation du groupe hydrophile. pendant le processus de formation de film provoqué par l’ajout de cinnamaldéhyde.De plus, la perméabilité aux gaz de la membrane composite de cinnamaldéhyde a généralement augmenté, ce qui peut être dû à la dispersion du cinnamaldéhyde dans le polymère pour créer des pores, des vides et des canaux, réduire la résistance au transfert de masse des molécules d'eau et finalement conduire à une augmentation de la perméabilité aux gaz de la membrane composite de cinnamaldéhyde.Les propriétés mécaniques et la perméabilité de plusieurs membranes composites sont similaires, mais la structure et les propriétés des différents substrats polymères sont différentes, et les différentes interactions avec le cinnamaldéhyde affecteront les performances du film d'emballage, puis affecteront son application, il est donc très important pour sélectionner le substrat polymère et la concentration appropriés.
Deuxièmement, méthode de liaison au cinnamaldéhyde et au film d'emballage
Cependant, le cinnamaldéhyde est légèrement soluble dans l’eau avec une solubilité de seulement 1,4 mg/mL.Bien que la technologie de mélange soit simple et pratique, les deux phases du cinnamaldéhyde liposoluble et de la matrice membranaire hydrosoluble sont instables, et les conditions de température et de pression élevées habituellement requises dans le processus de formation de film réduisent considérablement la concentration de cinnamaldéhyde disponible dans la membrane.Il est difficile d’obtenir l’effet bactériostatique idéal.La technologie d'intégration est le processus consistant à utiliser le matériau de la paroi pour envelopper ou adsorber la substance active qui doit être intégrée pour fournir un support de performance ou une protection chimique.L'utilisation de la technologie d'intégration pour fixer le cinnamaldéhyde dans le matériau d'emballage peut ralentir sa libération, améliorer le taux de rétention, prolonger le vieillissement antibactérien du film et optimiser les propriétés mécaniques du film d'emballage.À l'heure actuelle, les méthodes courantes de construction de supports consistant à combiner le cinnamaldéhyde avec un film d'emballage peuvent être divisées en deux catégories : la construction de supports artificiels et la construction de supports naturels, y compris l'incorporation de polymères, l'incorporation de nano liposomes, l'incorporation de cyclodextrines, la liaison ou le chargement de nano-argiles.Grâce à la combinaison de l'auto-assemblage des couches et de l'électrofilage, le transporteur de cinnamaldéhyde peut être optimisé, et le mode d'action et la plage d'application du cinnamaldéhyde peuvent être améliorés.
Application du film d'emballage alimentaire actif à base d'aldéhyde de cannelle
Différents types d'aliments ont une teneur en eau, une composition nutritionnelle et des conditions de stockage et de transport différentes, et la dynamique de croissance des micro-organismes d'altération est très différente.L'effet de conservation des emballages antibactériens au cinnamaldéhyde pour différents aliments est également différent.
1. Effet de conservation sur les légumes et les fruits
La Chine est riche en ressources naturelles, parmi lesquelles la production et la consommation commerciale de légumes et de fruits sont énormes.Cependant, la teneur en humidité et en sucre des légumes et des fruits est élevée, riche en nutriments et sujette à la pollution microbienne et à la détérioration pendant le stockage, le transport et la vente.À l'heure actuelle, l'application de films d'emballage antibactériens constitue un moyen important pour améliorer la qualité de stockage et de transport des légumes et des fruits et prolonger leur durée de conservation.L'emballage en film composite cinnamaldéhyde-acide polylactique des pommes peut réduire la perte de nutriments, inhiber la croissance des rhizopus et prolonger la période de stockage des pommes à 16 jours.Lorsque le film d'emballage alimentaire actif au cinnamaldéhyde a été appliqué sur des emballages de carottes fraîchement coupées, la croissance des moisissures et des levures a été inhibée, le taux de pourriture des légumes a été réduit et la durée de conservation a été prolongée à 12 jours.
2. Effet de conservation des produits carnés Les aliments carnés sont riches en protéines, graisses et autres substances, riches en nutrition et en goût unique.À température ambiante, la reproduction des micro-organismes provoque la décomposition des protéines, des glucides et des graisses de la viande, entraînant une corruption de la viande, une surface collante, une couleur foncée, une perte d'élasticité et une odeur désagréable.Le film d'emballage alimentaire actif au cinnamaldéhyde est largement utilisé dans les emballages de porc et de poisson, inhibe principalement la croissance de Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Aeromonas, levure, bactéries lactiques et autres bactéries, et peut prolonger la durée de conservation de 8 ~ 14 jours.
3. Effet de conservation des produits laitiers À l'heure actuelle, la consommation de produits laitiers en Chine augmente d'année en année.Le fromage est un produit laitier fermenté riche en valeurs nutritionnelles et en protéines.Mais le fromage a une durée de conservation courte et le taux de gaspillage à basse température reste alarmant.L'utilisation d'un film d'emballage alimentaire à base d'aldéhyde cinnamique peut prolonger efficacement la durée de conservation du fromage, garantir son bon goût et empêcher la détérioration du rance du fromage.Pour les tranches de fromage et les sauces au fromage, la durée de conservation est prolongée respectivement à 45 jours et 26 jours après l'utilisation d'un emballage actif au cinnamaldéhyde, ce qui est propice à l'économie des ressources.
4. L'effet de conservation des aliments à base d'amidon, le pain et les gâteaux sont des produits à base d'amidon, fabriqués à partir de la transformation de la farine de blé, du coton de pin doux, sucrés et délicieux.Cependant, le pain et les gâteaux ont une durée de conservation courte et sont susceptibles d'être contaminés par des moisissures pendant les ventes, ce qui entraîne une dégradation de la qualité et un gaspillage alimentaire.L'utilisation d'emballages alimentaires actifs au cinnamaldéhyde dans les génoises et les tranches de pain peut inhiber la croissance et la propagation du pénicillium et de la moisissure noire et prolonger la durée de conservation à 10 ~ 27 jours, respectivement.
Le cinnamaldéhyde présente les avantages d'une source abondante, d'une bactériostase élevée et d'une faible toxicité.En tant qu'agent de bactériostase dans les emballages alimentaires actifs, la stabilité et la libération lente du cinnamaldéhyde peuvent être améliorées en construisant et en optimisant le support de livraison, ce qui revêt une grande importance pour améliorer la qualité de stockage et de transport des aliments frais et prolonger la durée de conservation des aliments.Ces dernières années, le cinnamaldéhyde a réalisé de nombreuses réalisations et progrès dans la recherche sur la conservation des emballages alimentaires, mais la recherche sur les applications correspondantes en est encore à ses débuts et il reste encore certains problèmes à résoudre.A travers une étude comparative des effets de différents vecteurs de délivrance sur les propriétés mécaniques et les propriétés barrières de la membrane, une exploration approfondie du mode d'action du cinnamaldéhyde et du vecteur et de sa cinétique de libération dans différents environnements, une étude de l'influence de la loi de croissance des micro-organismes présents dans les aliments sur la détérioration des aliments et le mécanisme de régulation des emballages antibactériens sur le moment et la vitesse de libération des agents antimicrobiens.Concevoir et développer des systèmes d'emballage actifs pouvant répondre à différentes exigences de conservation des aliments.
Heure de publication : 03 janvier 2024