Применение натуральных красителей в пленках, указывающих свежесть пищевых продуктов
2025-12-01
1.Основные натуральные красители и их характеристики.
Антоцианы — это тип водорастворимых пигментов, широко присутствующих в растениях. Они могут демонстрировать значительные изменения цвета в широком диапазоне pH: от красного в кислых условиях до фиолетового в нейтральных условиях и синего в щелочных условиях. Это уникальное свойство менять цвет делает их идеальным материалом для индикаторов свежести пищевых продуктов.
Исследования показали, что краснокочанная капуста и фиолетовый сладкий картофель являются лучшим сырьем для извлечения антоцианов, поскольку они имеют высокое содержание монометилированных и диметилированных антоцианов, обладают лучшей термостабильностью и светостабильностью, а также обладают более широким pH-зависимым хроматографическим диапазоном. В опубликованных исследованиях доля этих двух растительных сырьевых материалов превышает 35%.
Исследования практического применения показывают, что упаковочная пленка, изготовленная путем смешивания антоцианов фиолетового сладкого картофеля с карбоксиметилцеллюлозой и крахмалом, может эффективно контролировать изменение свежести рыбы. Аналогичным образом, интеллектуальные индикаторные пленки на основе биоразлагаемых мембран и антоцианов шиповника также успешно применяются для контроля свежести свинины. Однако стабильность антоцианов при высоких температурах остается проблемой, требующей решения. Исследования показали, что по мере повышения температуры хранения изменение цвета индикаторной пленки антоцианов становится более очевидным, главным образом из-за реакции окисления антоцианов и более низкой термической стабильности.
02.Куркумин
Куркумин – это полифенольное соединение, извлеченное из корневища куркумы. Он не только обладает разнообразной биологической активностью, но и служит высокочувствительным кислотно-щелочным индикатором. Изменение цвета куркумина происходит из-за взаимного превращения его молекулярной структуры: он существует в форме дикетона в среде с кислым или нейтральным pH и выглядит желтым, тогда как в среде с щелочным pH он в основном имеет красный цвет.
Исследования подтвердили, что индикаторная пленка, полученная путем добавления куркумина к талалою и поливиниловому спирту в качестве основного материала, демонстрирует значительные изменения цвета в среде с аммиаком различной относительной влажности и при определении свежести креветок. Индикаторная пленка на основе к-карбоксиметилцеллюлозы и куркумина не только улучшает термостабильность, но и значительно повышает антиоксидантную, влагостойкость и прочность мембраны.
Чтобы преодолеть ограничение диапазона изменения цвета куркумина, исследователи разработали смешанную систему индикаторов. Пленка для измерения pH, полученная путем смешивания куркумина с антоцианом в соотношении 2:8, может иметь три разных цвета, отражающих степень свежести рыбы, среднюю свежесть и порчу. Этот смешанный краситель не только расширяет диапазон изменения цвета, но и повышает стабильность одного красителя.
03. Циннамоянилин
Циннамоянилин — это натуральный пигмент, извлеченный из корней растения хинного дерева. Будучи новым типом индикатора pH, он демонстрирует многообещающие перспективы применения в интеллектуальной упаковке. Когда pH изменяется с кислого на щелочной, молекулы циннамоянилина подвергаются переносу протонов и образуют внутримолекулярные водородные связи, что приводит к изменению цвета с желтого на фиолетовый.
Исследования показали, что пленка из нановолокон ацетата целлюлозы с добавлением циннамоянилина может использоваться в качестве индикатора порчи рыбы в режиме реального времени. В условиях хранения при температуре 4°C, по мере увеличения общего количества летучего основного азота и повышения pH продукта, этот датчик упаковки может наблюдать очевидные визуальные изменения цвета на 6-й и 12-й дни. Функциональная мембрана, реагирующая на pH, изготовлена из хитозана, поскольку субстрат меняет цвет от хаки до светло-коричневого при изменении pH упакованной рыбы, что эффективно указывает на процесс порчи рыбы.
04. Рубиадин
Рубиадин — пигмент нафталинхинон, экстрагированный из высушенных корней Rubia cordifolia. Он имеет лучшую стабильность по сравнению с антоцианами. Часть нафталинового кольца в его молекулярной структуре химически активна и чувствительна к свету, теплу, кислоте и щелочи. Исследования показали, что природный пигмент, выделенный из корней Rubia cordifolia, при соединении с агаром с образованием индикаторной мембраны при контроле свежести рыбы меняет цвет от исходного розового до сине-фиолетового. Изменение цвета очень заметно.
Для повышения механической прочности индикаторной мембраны колориметрические сенсорные пленки, приготовленные с использованием биоразлагаемых целлюлозных и рубиадиновых красителей, обладают высокой прочностью на разрыв и гидрофобными свойствами. Изменение цвета тесно связано с содержанием летучего основного азота в креветках и свинине.
2. Метод приготовления индикаторной пленки свежести
01. Технология электропрядения
Предыдущая ： Лактат цинка: источник естественной абсорбции для оптимального здоровья
следующий ： Витамины группы В – «невидимые стражи» здоровья, их дефицит испытывают 90% людей!
