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關(guān)鍵詞:抗菌包裝材料 食品包裝材料 有害微生物 應(yīng)用 制備 細菌感染 抗菌材料 直接接觸 營養(yǎng)成分
前言
自然界的有害微生物一直以來嚴重地威脅著人類的健康,全世界每年都有有數(shù)百萬人死于細菌感染。人類感染細菌的途徑之一就是通過入口的食物，而食品包裝材料一般是與食品直接接觸的，食物豐富的營養(yǎng)成分在高濕的包裝內(nèi)部環(huán)境下就成為為微生物滋生繁殖的營養(yǎng)源。因此，具有抗菌保鮮功能的食品包裝材料的研制就顯得非常重要�？咕牧鲜侵副旧砭哂袣缁蛞种莆⑸锕δ艿囊活愋滦凸δ懿牧稀Ｄ壳�，抗菌材料的種類繁多，大體上包括抗菌塑料、抗菌纖維和織物、抗菌陶瓷和抗菌金屬�？咕牧系闹苽湟话闶菍⒖咕鷦┮赃m當?shù)姆绞教砑拥交闹谢蛲扛苍诨谋砻嫘纬煽咕鷮�，因此可以說，抗菌材料的研制可以歸結(jié)到抗菌劑的研制上來。
2、抗菌劑
2．1抗菌劑的種類
目前，抗菌劑的種類有無機抗菌劑、有機抗菌劑、天然抗菌劑、高分子抗菌劑和光催化型抗菌劑等，這里主要介紹無機抗菌劑、有機抗菌劑和天然抗菌劑及其抗菌機理。
2．1．1無機抗菌劑
無機抗菌劑目前研究較多的是銀系抗菌劑。銀系抗菌劑是利用銀、銅、鋅等金屬本身具有的抗菌性，通過物理吸附或離子交換等方法，將銀、銅、鋅等金屬離子固定在沸石、硅膠等多孔材料的表面制成抗菌劑，然后將其加入制品中，獲得具有抗菌性的材料。銀系抗菌劑的抗菌機理主要是接觸殺菌，當菌類的負電荷表面吸附一定濃度的金屬離子時，金屬離子就能吸附到細胞膜的蛋白質(zhì)上，濃度增大時能和細菌中蛋白質(zhì)的一SH(硫醇)結(jié)合，使微生物不能進行能量代謝，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，破壞其生理機能。無機抗菌劑的主要特點是耐熱性好、抗菌范圍廣、有效抗菌期長、毒性低、不產(chǎn)生耐藥性。
2．1．2有機抗菌劑
有機抗菌劑主要可用作殺菌劑、防霉劑、防腐劑。殺菌劑主要有四價銨鹽，雙胍類化合物，乙醇等，其作用機理是破壞細胞膜，使一SH酸化，導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，代謝受阻。防腐劑主要有甲醛，已噻唑，有機鹵素化合物，有機金屬等，其抗菌機理與殺菌劑相同。防霉劑主要有毗啶，咪唑，噻唑，鹵代烷，碘化物等，其作用機理是使細菌代謝受阻，阻礙DNA的合成。
2．1．3天然抗菌劑
此類抗菌劑是以天然原材料作為抗菌劑，主要有殼聚糖、山梨酸等，目前研究頗多的是殼聚糖。殼聚糖是甲殼素的脫乙酰產(chǎn)物，是一種聚氨基葡萄糖。殼聚糖具有良好的成膜性，通透性和抗菌性，其抗菌機理一般認為是由兩步來完成的：首先，在酸性條件下，殼聚糖分子中的一NH2與細菌細胞壁所含的硅酸、磷酸脂等解離出的陰離子結(jié)合，其結(jié)果是使細菌的自由活動受阻，從而阻礙細菌的大量繁殖；然后，殼聚糖進一步低分子化，通過細胞壁進入細菌的細胞內(nèi)，使遺傳因子從DNA到RNA的轉(zhuǎn)變過程受阻，造成細菌無法繁殖。該天然抗菌劑來源豐富，也可單獨用來涂膜包裝，應(yīng)用前景廣闊。
2．2抗菌劑的選擇條件
在抗菌材料的實際應(yīng)用過程中，應(yīng)根據(jù)材料的用途和加工方法等要求，對抗菌劑進行必要的選擇，主要考慮的因素有：
2．2．1抗菌效果
抗菌效果主要是由 I C值(阻礙細菌繁殖的抗菌劑的最小濃度)體現(xiàn)出來的， I C值越小證明抗菌效果越好。對于添加了抗菌劑的抗菌材料來說，其抗菌能力主要是依賴材料表面的抗菌劑來實現(xiàn)的，因此，添加量一般要高于其HI C值
2．2．2抗菌范圍
不同的抗菌劑對于不同的細菌具有不同的抗菌能力，也就是說抗菌劑只對特定的細菌表現(xiàn)出抗菌性，在選擇抗菌劑的時候應(yīng)考慮抗菌劑的抗菌范圍，抗菌范圍當然越廣越好。但是達不到時也可以對幾種不同的抗菌劑進行復(fù)配，以期達到理想的抗菌范圍。
2．2．3安全性
作為食品包裝材料，抗菌劑的選用一定要對人體無害，應(yīng)避免使用具有急性毒性、慢性毒性、氣味較大、刺激皮膚等類的抗菌劑。由此看來，有機抗菌劑的使用就具有很大的局限性，而無機抗菌劑和天然抗菌劑則因其安全性成為應(yīng)用的熱點。
