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食品用抗菌包装材料初探0啦啦棒输送链砌块吊牌枪沙琪玛Frc

发布时间:2023-12-08 10:33:38 阅读: 来源:色差计厂家
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食品用抗菌包装材料初探

与电器部件和家具之类的货物不同,食品是容易腐败的各种成分的组合混成物。食品有一个安全性问题,相对的货架期较短。

食品包装的首要目的是为了保护内容物。现有的食品包装已经出现了为改善包装材料的功能或赋予新功能而利用各种活性物质的新材料,它们除了有延长被包装食品货架期的功能以外,也具有保持食品营养性和安全性的特殊功能。

这种具有活性化包装的技术是利用了食品成分、包装材料以及包材内部气体之间的相互作用所形成的许多新功能,如氧气捕集、抗菌活性、水分捕捉、乙烯气捕集以及去除乙醇等功能,为食品的防腐保鲜提供充分有利的条件,延长了被包装食品的货架期。

抗菌食品包装将抗菌剂注入在聚合物中,使包装材料具备抑制微生物增殖和杀灭菌类的新功能,这种抗菌技术不仅可以有效地应用在食品的薄膜包装材料上,也可以利用在包装容器和食品器材等多种形态中。

食品包装材料的抗菌活性可以通过抗菌剂、照射、气体发射和瞬间灭菌的方法获得。照射法利用的是放射性材料、紫外线暴露材料和远红外线陶瓷粉等各种材料。但迄今为止,食品包装材料利用此类照射的方法尚未获得FDA的认可。

气体发射法可以控制霉菌生长,在草莓和葡萄的贮存中,为防止霉变,人们可以利用在包装袋内产生二氧化硫气体。虽然这种方法甚为简便可行。但目前含有二氧化硫气体之类杀菌性气体包装材料还未见上市销售,处在研究阶段。

氧气捕集系统是指通过吸收包装材料内残存的氧气,来防止食品氧化和抑制好气性微生物,尤其是抑制霉菌的生长。在食品包装袋中使用脱氧剂是最好的例子。

抗菌物质将抗菌保存剂注入到包装材料中,通过释放出一定比例的抗菌成分而发挥抗菌活性是抗菌性包装材料的主要功能和重要特性。而脱氧剂或氧吸收剂则是通过某种霉氧的化学反应或耗氧气的酶(如葡萄糖氧化酶)将包装制品内的残存氧从顶隙中降低浓度或接近零,从而达到防止食品的氧化变色和由霉菌引发的腐败变质。

适用于食品包装的一般抗菌化学物质有有机酸盐、亚硫酸、亚硝酸、抗生素和乙醇等。例如山梨酸及其钾盐常被用于奶酪制品包装的保存剂,它们可以在天然干酪的蜡层、包装纸的涂蜡层以及与可食性蛋白质限量添加混合后使用。其缺点是这些材料目前还不能做到任意控制抗菌剂的释放和转移的速度,很难达到尽善尽美的效果。

还有另一些化学物质、气体、酶及天然成分也南京聚隆大有可为正在被试用作为抗菌新的增强防雷器材料如无机晶须增强、碳纤维增强PA将成为重要的品种剂和杀菌剂。它们是丙酸、过氧化物、O3、二氧化氯、丁子香酚(丁香酚)、月桂醛、异氰酸丙酯、溶菌酶、乳酸链球菌素等。由于考虑到可食性问题,天然成分比过氧化氢、O3、二氧化氯等更适用于抗菌包装系统中。

近年来,生物分解性聚合物材料一般都被同各种防腐剂、天然抗菌剂一起组合使用于可食性涂层和薄膜包装材料中,使它的抗菌功能更好。

抗菌包装系统几乎所有的食品包装系统都是由包装材料、食品和顶隙所构成。包装食品系统是食品与包装材料直接接触,或者是没有顶隙的低黏度或液态状食品。各种外包蜡层的干酪、精美食品和无菌砖状包装(利乐包)是最有代表性的例子。

在包装/顶隙/食品的构成系统中,有软包装、瓶、罐、杯和纸盒等不同的包装形式。攀登架与只同食品和包装材料接触的有一部分转移的不挥发性成分相比,挥发性成分可以通过包装材料与食品之间的顶隙和顶盖发生较大的转移。如果能对于从食品包装材料中释放的抗菌物质控制其释放速度和转移运动,对抗菌包装系统实现其抗菌功能是十分重要的。

包装系统的设计可以影响抗菌薄膜和包装设计的主要因素如下:

成形条件和抗菌活性的残存活性物质的抗菌多的有89个活性会在薄膜或容器成形过程中、加工或贮存及配送流通中劣化。抗菌活性在高温、高剪切和高压条件下的挤出成形过程中可以几乎完全因劣化而失去效用。因此,挤出机内的温度、压力及材料在机内滞留时间是预测抗菌活性残存量的重要依据。

复合、印刷、干燥和贮存等加工操作的影响,粘合剂和溶剂的影响也应该作定量分析。除了化学分解以外,挥发性成连接管分很可能在成形和贮存中损失,导致活性降低。

抗菌物质与食品特性生长———抑制材料和反应速度是设计抗菌包装系统时首先需要探讨的重要因素。微生物增殖的数学模式是由抑制反应速度和材料所构成的。因此,抗菌剂的释放速度设计必须在对微生物增殖速度研究的基础上,以保持其临界抑制浓度以上为基准依据。

由于食品有pH、水分活性、碳源、氮源和氧分子等各种不同的化学和生物学特性,因此不同食品其微生物和对抗菌剂形成的环境条件也不同。例如食品的pH是对微生物增殖发生影响的条件。水分活性也有同样对微生物抗菌活性和活性物质稳定化产生影响的因素。包装内顶隙中的氧可以为好气性微生物利用,包装材料轮胎的氧透过性能改变顶隙的含氧浓度。

因此,为了设计抗菌包装,对食品的pH、水分活性、包装材料透氧性及微生物性状等进行研究是必不可少的。

贮存温度食品贮存的温度可以使化学保存剂的抗菌活性发生变化。制造和配送流动中的温度条件决定了抗菌活性受热影响的程度,故需要记录备查,热处理、贮存温度与化学保存剂的组合、能增大微生物对热和化学药物的敏感度,因而产生增扩功效的作用。挥发性化学药品可以对包装内顶隙氧产生影响。

物质的移动最简单的移动系统是由包装材料向食品扩散释放活性成分。抗菌包装中的包装材料与食品之间至少有二层间隔。使用复合材料时,可以是三层以上的间隔结构。此时,活性材料每一层间隔的扩散性可以影响到总的扩散形态和结果。同时,抗菌活性成分在食品中的扩散也影响到总体的扩散效果。

多层结构的抗菌剂释放系统是由抗菌剂的阻隔性外层、抗菌剂含有层、释放控制层以及达到食品的表面层等构成。控制层是专为控制释放初期时间及杀菌剂渗透的关键层次。应该根据不同微生物腐败和食品特性,专门设计好包装结构层的厚度和相应的扩散性。抗菌活性控制层由抗菌层和活性物质载体层组合而成的复合层。容器和薄膜一样,可以由多层材料经真空吸塑和压空成形加工制成。纸和塑料也一样,也有抗菌的纸包装材料。纸是多孔质材料,抗菌剂可以穿孔而过,其抗菌活性同样也可以因含水量、气体透过性、物理强度、光学特性和表面特性之类的低材性能而得到改善。

包材的物理特性为减少由微生物引起的食品腐败变质,在包装材料中添加抗菌活性物质后,一般都会对包装材料的物理特性、加工性、机械适用性产生影响。对于材料的抗拉伸强度、破裂强度和韧性等机械加工性能以及如对氧的透过性、水蒸气通过性、润湿性、水分吸收性、耐油性、明亮度和光泽度等都发生了细微变化。

但是,即使添加了活性物质,也必须保持包装材料的性能。塑料材料中添加的活性剂分子与一般共聚物的比要小得多,添加量也很少。在设计优良的抗菌包装系统时,化学物质分布在聚合物的非晶体结构中,不至于很大地影响塑料包装材料的机械强度。已有研究报告指出,在LDPE薄膜中添加山梨酸钾,不会影响到抗拉伸强度的变化。

如果考虑到较大的抗菌剂分子对聚合物非晶体领域的影响与相对较小抗菌剂分子的影响不会有太大不同,变化不会很大。但是,在聚合物非晶体领域和纸的多孔质领域内,高浓度的抗菌剂物质和饱和态下的大粉体颗粒将会产生较大的影响。添加抗菌剂除了可使包装材料的机械强度发生变化以外,还可使透明度降低。例如LDPE薄膜的透明度可随着添加山梨酸钾用量的增大而下降。

作者 : 姜韶华 来源: 中国环保油墨


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