抗菌保鲜包装的应用研究

    食品的保存不仅要求保持一定的货架寿命，而且还要保持营养并且新鲜。对于用薄膜包装食品，若在膜中加入抗菌剂，就能有效地抑制食品表面的微生物生长，且不需要低温冷藏技术。这样既可节省能源，也可降低食品的销售成本。
抗菌包装系统可分为如下几类：

    外包装/内装食品体系

    固体或者低粘度的液体食品直接与包装材料接触，例如熟食肉制品和真空包装的食品。食品与外包装之间没有顶部空间，在此包装体系中，抗菌剂直接添加在薄膜中，即在挤出机中共挤时加入抗菌剂。这种形式的缺点是抗菌剂不在膜的表面，不能完全发挥作用，并且会降低薄膜的透明度。改进的方法是采用多层膜，使抗菌剂在最内层(热封层)，但是要考虑抗菌剂的热稳定性和与包装材料的相容性。

    外包装/包装内食品顶部有空间的食品体系

    此体系适于软包装例如杯子或者纸盒包装的食品。加入的高活性抗菌剂在顶部空间进行扩散，不仅杀灭食品表面的细菌，而且抑制包装空间中的微生物。体系中的抗菌剂位于顶部空间，不和食品直接接触，使得抗菌剂不易扩散进入食品中，从而保障食品的安全卫生。

    抗菌剂固定在包装材料上

    把抗氧化剂或者防腐剂甚至功能性基团(如胺基)固定在高分子材料上，有效抑制食品表面的微生物，适于包装表面比较容易腐败的食品。所用的抗菌剂可以是非食品等级的，也不要求具有挥发性。这样选用抗菌剂的范围就扩大了，根据所包的食品要求选用适宜的抗菌剂。

    “控制释放理论”模型体系

    该理论主要应用在药品的缓释研究上，渗透剂扩散到药的“硬壳”溶胀分解大分子，然后释放药到外部的液体溶剂中。在食品包装上也有控制释放的研究。抗菌剂从膨胀型薄膜中释放的动力学的原理是：水进入薄膜后，薄膜中的抗菌剂就会进入水中，用此法模拟抗菌剂在食品中释放的动力学模型。对于膨胀型薄膜、建立释放抗菌剂的模型包括两个部分，即水的吸收动力学和抗菌剂从膜体中释放动力学。水的吸收动力学是通过定期称重来表征的，即表征“溶胀动力学”直到达到平衡，溶胀结束。活性抗菌剂释放动力学是用高性能液相色谱法进行测量。

    直接在食品中添加抗菌剂

    将尼生素(nisin)等FDA允许在食品中使用的抗菌剂直接加入食品中，其被列为食品添加剂。

    食品包装上应用的抗菌剂有：

    山梨酸钾

    抗菌剂在薄膜中的扩散性和抗菌性的关系是：抗菌剂扩散越慢，薄膜的抗菌效果越好。山梨酸钾在生物薄膜中渗 透性低，利用甲基纤维素作为山梨酸钾抗菌剂的裁体，可制备性能优异的抗菌薄膜。在PEMA中加入安息香酸和山梨酸，可制成抗菌效果良好的抗菌薄膜。

    尼生素(nisin)

    nisin是一种天然抗菌剂，是核蛋白体合成的缩氨酸，含有特殊的氨基酸和羊毛硫氨酸。nisin具有光谱抗菌性，能抑制食品产生微生物病原体，对抑制梭菌和肉毒体杆菌的生长有特别的效果，可应用在牛奶、鸡蛋、蔬菜、鱼、肉、饮料、谷物产品的抗菌包装上。但nisin是选择性革兰氏阴性细菌，对革兰氏阳性细菌不起作用。乙二胺四乙酸(EDTA)是一种螯合剂，能作用于革兰氏阳性细菌，把EDTA与nisin螯合后制备上述薄膜，能够增强nisin杀灭革兰氏阳性细菌的效果。

    Imazzlil(一种反雾剂)

    除了用生物高分子材料作为储存和释放抗菌剂的载体，还可以使用合成膜，把imazzlil加到低密度聚乙烯(LDPE)中实现水果、蔬菜以及奶酪的抗菌包装，国外有科学家用反雾剂Imazzlil抑制奶酪表面的酸败。

    葡萄籽的提取物(GFSE)

    GFSE是从自然植物中提取得到的一种抗菌剂，能抑制多种微生物的生长，具有广谱抗菌性。其活性抗菌成分是triclosan和安息香酸甲基—P羟基，目前已经研制出GFSE—LDPE抗菌膜用于卷莴苣和大豆苗的包装。

    溶解酵素(lysozyme)

    Lysozyme是一种天然缩氨酸蛋白质抗菌剂，肽聚糖中的N—乙酰基胞壁酸，N—乙酰基葡萄糖胺之间通过β1—4糖苷键连接而具有酶活性。溶解酵素可以固定在包装材料上抑制革兰氏阳性细菌的生长，但是活性不是太高。

    其它抗菌剂及其应用

    除了上述抗菌剂，还有无机抗菌化合物tri-closan(2，4，三氯 -2羟基联苯醚)，目前已经在牙膏、漱口水、化妆品上有应用，具有广谱抗菌性，毒性低，可与食品表面接触。另外有机酸及其盐、杀真菌剂pediocin、苯菌灵、抗生素和酶等也都可以应用在抗菌薄膜中。目前国内也有通过研究抗菌沸石来发展抗菌薄膜。

    正确应用抗菌剂就可以有效地减少食物变质，提高食品的安全性，保证被包食品的品质。因此，有必要加快食品包装领域保鲜膜的研究开发，以满足食品工业的发展需求。

信息来源：中华印刷包装网