孫樂(lè)樂(lè) 楊 進(jìn)
(華南理工大學(xué)制漿造紙工程中心國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東廣州,510640)
傳統(tǒng)的包裝材料如塑料,雖然具有質(zhì)量輕便、力學(xué)性能好等優(yōu)點(diǎn),但是不能有效保持包裝產(chǎn)品的新鮮程度,導(dǎo)致食品在儲(chǔ)存過(guò)程中氧化變質(zhì)。并且塑料包裝材料在使用后都被丟棄在環(huán)境中,需要超過(guò)100年以上的時(shí)間才能夠?qū)⑵渫耆纸?,?duì)環(huán)境資源和自然環(huán)境產(chǎn)生極大損害。
生物基包裝材料是以纖維素、蛋白質(zhì)、淀粉、甲殼素等天然可再生的食品級(jí)資源為原料,通過(guò)共混改性、接枝聚合、穩(wěn)態(tài)成型等技術(shù)工藝制備的一類新型包裝材料。這類包裝材料具有可生物降解、安全環(huán)保、使用方便等優(yōu)點(diǎn)[1]。從天然可再生資源得到的高分子聚合物,按照生產(chǎn)工藝可分為下列3種[2]。
(1)可以直接從可再生資源移除/提取出來(lái)的高分子聚合物,如一些多糖類物質(zhì)(如纖維素、殼聚糖、淀粉等)、蛋白質(zhì)(如酪蛋白、玉米醇溶蛋白和小麥面筋蛋白等)及其它高分子聚合物。
(2)從轉(zhuǎn)基因型微生物體或細(xì)菌體獲得的高分子聚合物。很多微生物具有把有機(jī)物作為碳源進(jìn)行合成生物降解脂肪族聚酯的能力,可通過(guò)生物發(fā)酵的方法進(jìn)行聚酯生物可降解塑料的合成。常用的有機(jī)物如聚羥基脂肪酸酯(PHA)、聚-β-羥基烷酸、普魯蘭多糖和熱凝膠等;常見的聚合物類型如PHA,PHA 族的主要作用就是在微生物中作為碳儲(chǔ)存和能量物質(zhì)[3]。
(3)用可再生的生物來(lái)源的單體進(jìn)行化學(xué)合成,可以獲得一些高分子聚合物,如乳酸、聚乙烯醇、聚乙醇酸等,其中最典型的例子就是聚乳酸(PLA)。乳酸單體本身是以碳水化合物為原料通過(guò)發(fā)酵獲得的。PLA引起大家廣泛重視的另一個(gè)原因是它的可降解性,PLA 聚合物鏈在接觸到水/水分的情況下,可以水解斷裂成小分子,被自然界的微生物緩慢代謝。
活性包裝是一種包裝的創(chuàng)新手段,可以在保持食物質(zhì)量的前提下,通過(guò)在包裝材料中添加各種活性物質(zhì)如去氧劑、抗菌劑、水分和CO2控制劑等,延緩化學(xué)反應(yīng)、抑制微生物生長(zhǎng)、抑制酶促反應(yīng)和氧化反應(yīng),從而延長(zhǎng)包裝食品保質(zhì)期,或改善其安全性或感官屬性。目前活性包裝按照其活性包裝體系[4]主要包括主動(dòng)釋放系統(tǒng)(釋放劑)、主動(dòng)吸收系統(tǒng)(吸收劑)和其他系統(tǒng)。主動(dòng)釋放系統(tǒng)是將活性物質(zhì)通過(guò)涂覆、添加、共混的方式與包裝材料融合,存在于包裝內(nèi)的釋放劑向包裝中釋放抗菌、防腐等活性物質(zhì),改善包裝產(chǎn)品的儲(chǔ)存環(huán)境,延長(zhǎng)保質(zhì)期,如抗氧化釋放劑可釋放出氫原子與食品中的油脂發(fā)生氧化生成過(guò)氧化物,終止連鎖反應(yīng)[5]。主動(dòng)吸收系統(tǒng)是將活性物質(zhì)放置于特制的小袋中,再和食品一起放置在包裝內(nèi)部,除去不利于食品保鮮的成分,如二氧化碳、氧氣、多余的水等。
生物基活性包裝材料就是以生物可降解材料為基材,并向包裝材料內(nèi)部添加活性物質(zhì)來(lái)保護(hù)包裝產(chǎn)品安全的新型包裝材料。生物基包裝材料是由天然可再生資源得到的高分子聚合物,在自然環(huán)境下易降解且降解過(guò)程不產(chǎn)生污染,可以減少環(huán)境中白色污染等問(wèn)題。近年來(lái),隨著人們生活水平的提高,對(duì)生物基活性包裝材料的研究越來(lái)越廣泛,下面對(duì)幾種不同種類的生物基活性包裝材料進(jìn)行介紹。
1.1 淀粉基活性包裝材料
淀粉是含量最為豐富的天然多糖之一,淀粉的產(chǎn)量豐富、開發(fā)時(shí)間早,是一種可再生的天然高分子材料,天然淀粉主要以珠狀的結(jié)晶存在。淀粉基包裝材料對(duì)水較敏感,且淀粉分子中的氫鍵作用相對(duì)較弱,純淀粉基包裝材料的力學(xué)性能較差,限制了其進(jìn)一步的應(yīng)用。通過(guò)在淀粉包裝材料當(dāng)中添加活性物質(zhì)(如兒茶素、納米銀、花青素、百里香精油等[6]),不僅能拓寬淀粉包裝材料的應(yīng)用范圍,還可以有效提高淀粉基包裝材料的力學(xué)等性能。
淀粉基活性包裝材料的制作原料主要是以土豆、玉米、大米、甘薯及小麥等為主,通過(guò)在包裝當(dāng)中添加活性物質(zhì)然后將其應(yīng)用于一些產(chǎn)品的包裝當(dāng)中[7]。由于淀粉的廉價(jià)性,目前應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,在食品和醫(yī)療衛(wèi)生均有涉及。在食品包裝材料中常見的有生物抑菌膜、抗氧化膜、果蔬的保鮮膜等,其中抑菌膜也成為最近幾年來(lái)包裝材料的研究重點(diǎn)。抑菌膜的抑菌機(jī)理是通過(guò)包裝內(nèi)部的活性物質(zhì)和食品之間相互作用,使活性物質(zhì)緩慢釋放到食品周圍,能有效抑制細(xì)菌滋生,防止食品發(fā)生氧化變質(zhì)。根據(jù)不同的使用需求,可以在淀粉基包裝材料內(nèi)部添加相對(duì)應(yīng)的活性物質(zhì)來(lái)滿足。例如NISA等人[8]采用溶液澆鑄法在馬鈴薯淀粉中添加綠茶提取物制備出包裝薄膜,通過(guò)對(duì)牛肉的保鮮實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),該淀粉活性包裝膜對(duì)自由基有較好的清除效果,且薄膜對(duì)水蒸氣的透過(guò)率低,可用于對(duì)牛肉的保鮮。
研究發(fā)現(xiàn),純淀粉包裝材料不能長(zhǎng)時(shí)間用作對(duì)脂肪含量高的食物進(jìn)行包裝,伴隨著包裝時(shí)間的延長(zhǎng),從脂肪中可以氧化出的自由基可能會(huì)和淀粉基類的包裝材料互相發(fā)生作用,從而會(huì)大大降低膜的伸長(zhǎng)率[9]。加入活性物質(zhì)不僅能延長(zhǎng)食品保質(zhì)期,還能改善淀粉包裝本身存在的缺點(diǎn)。WU 等人[10]從茶葉中提取兒茶素用于淀粉包裝,與傳統(tǒng)的塑料包裝材料相比,該包裝材料可以有效抑制肉類儲(chǔ)存過(guò)程中微生物和細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖,并能有效保護(hù)油脂的氧化。Song等人[11]采用溶液澆鑄法,在薏米淀粉中加入丁香花蕾精油制備出膜材料,并應(yīng)用于五花肉包裝中,研究發(fā)現(xiàn)丁香花蕾精油的加入不會(huì)降低薄膜的光學(xué)性能,且能提高抗氧化活性,薄膜包裝的五花肉在儲(chǔ)存過(guò)程中,氧化程度低于非包裝樣品。Ashwar等人[12]將抗壞血酸添加到大米淀粉中,制備出大米淀粉基活性包裝膜,對(duì)包裝膜進(jìn)行脂肪食品環(huán)境模擬,分析包裝材料抗氧化劑釋放情況,發(fā)現(xiàn)包裝材料中的抗氧化劑在不同環(huán)境下釋放狀況良好,可有效保護(hù)脂質(zhì)物品的氧化變質(zhì)。因此,復(fù)合淀粉包裝材料對(duì)氧氣和脂肪類的物質(zhì)具有較好的阻隔性,能夠提高產(chǎn)品包裝的外觀和加工性能。
1.2 纖維素基包裝材料
纖維素是地球上儲(chǔ)量最豐富的可再生資源,因其可降解、無(wú)毒無(wú)害、加工性好等優(yōu)勢(shì),在食品包裝、醫(yī)療、軍工等領(lǐng)域均有應(yīng)用。以纖維素為原料制備出高長(zhǎng)徑比的納米纖維素,一般分為纖維素納米纖絲(CNF)、纖維素納米晶體(CNC)、細(xì)菌纖維素(BC)三類[13-14]。利用納米纖維素的納米級(jí)尺寸,通過(guò)引入抗菌劑可得到納米纖維素基活性包裝材料,兼具抗菌性能的同時(shí)又能滿足包裝材料對(duì)強(qiáng)度的要求,目前在食品保鮮等領(lǐng)域有很大的應(yīng)用潛力。纖維素與納米ZnO、TiO2等構(gòu)成的復(fù)合材料具有較強(qiáng)的抗菌性能,可用于醫(yī)用、食品等方面。Wei 等人[15]將納米銀粒子加入BC 中,同時(shí)添加3%聚乙烯醇(PVA),采用混合流延法制備膜材料,由于BC 有致密的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),膜材料能限制氧氣的進(jìn)入,同時(shí)添加納米銀有很高的抗菌性,因此薄膜可用于食品包裝,延長(zhǎng)包裝食品的保質(zhì)期。Yu[16]利用NaBH4還原法在CNF中添加銀納米顆粒,制備AgNPs/CNF 包裝材料,結(jié)果表明,銀離子在復(fù)合膜中能得到有效釋放,對(duì)大腸桿菌抑制效果優(yōu)異。Soni 等人[17]通過(guò)在CNF 中添加山梨糖醇制備生物膜,并檢驗(yàn)生物膜的抗菌性能,結(jié)果顯示,膜表面的菌落明顯減少,說(shuō)明制備的生物膜能有效抑制細(xì)菌生長(zhǎng),在食品包裝領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用潛力。另外,纖維素是一種富含羥基的高分子聚合物??赏ㄟ^(guò)醚化、酯化等反應(yīng)對(duì)天然纖維素進(jìn)行改性,可得到一系列衍生物如羥丙基纖維素、醋酸纖維素、羥乙基纖維素和羧甲基纖維素等,用于制備性能較好的復(fù)合膜包裝材料。譚瑞心等人[18]在羧甲基纖維素中添加牛至精油,利用牛至精油本身的抗菌性制備復(fù)合活性包裝材料,研究表明,添加牛至精油的包裝膜氧化能力得到提高,能夠顯著抑制大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的生長(zhǎng),且牛至精油添加量為2%時(shí),抑菌效果最佳,能有效防止食物發(fā)生腐爛變質(zhì)。Nonsee 等人[19]將丁香精油添加到羥丙基纖維素中,制備包裝膜材料,采用瓊脂擴(kuò)散法對(duì)致病菌的抑菌活性進(jìn)行觀察,結(jié)果表明,添加丁香精油的包裝膜對(duì)大腸桿菌和單增李斯特氏菌有良好的抑制作用,說(shuō)明該包裝具有在食品包裝方面的應(yīng)用潛力。
1.3 殼聚糖基包裝材料
殼聚糖是一種由甲殼素通過(guò)酰胺化產(chǎn)生的天然氨基多糖[20],具有較好的成膜性、抑菌性[21]和可降解性,廣泛存在于各種蟹、蝦的外殼中,在一些蘑菇的細(xì)胞內(nèi)和高等真菌中也有存在。目前殼聚糖基活性包裝材料的主要研究方向是增強(qiáng)殼聚糖薄膜的力學(xué)性能和防止食品發(fā)生變質(zhì)等方面。一些研究人員已經(jīng)將殼聚糖基活性包裝材料應(yīng)用到水果蔬菜的包裝中,可以有效延長(zhǎng)水果蔬菜的保鮮期,減少在運(yùn)輸過(guò)程中腐爛變質(zhì)的可能。在殼聚糖分子鏈的糖殘基上既存在一些氨基也存在一些羥基,氨基和羥基在保護(hù)產(chǎn)品抗氧化方面發(fā)揮著巨大的作用。氨基具有一定的還原性,對(duì)果蔬中存在的活性自由基在一定程度上起到了清除作用,能有效地減少細(xì)胞的膜過(guò)氧化;羥基可以和金屬離子之間發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),生成穩(wěn)定的絡(luò)合物,有助于減少金屬離子對(duì)食物的助氧化作用,有效地延緩果蔬組織發(fā)生氧化衰老[22-23]。KRA 等人[24]以殼聚糖為基材,加入芒果葉提取物MLE 制備出一種抗氧化的活性包裝膜,用于腰果包裝。結(jié)果表明,隨著MLE 添加量的增加,活性包裝膜的機(jī)械性能和疏水性得到提高,相對(duì)于傳統(tǒng)聚乙烯包裝,此活性包裝膜對(duì)腰果氧化有更好的抑制效果,在MLE 添加量為5%時(shí)抗氧化效果最好,相比聚乙烯包裝膜高56%。閆安等人[25]在殼聚糖中添加茶多酚,與未處理殼聚糖進(jìn)行對(duì)比,添加茶多酚的包裝材料能延長(zhǎng)5~7天的薇菜保鮮時(shí)間,能較好保持薇菜的顏色,且可溶性糖流失降低,說(shuō)明添加茶多酚的殼聚糖包裝能很好儲(chǔ)存薇菜,延緩衰老。Lan 等人[26]在殼聚糖中添加海藻酸鈉(SA),制備具有高拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率的包裝膜,對(duì)食品的抑菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,制備的包裝膜對(duì)大腸桿菌的抑制率為93.4%,顯示出優(yōu)異的抑菌性能。
除水果蔬菜的包裝外,在一些肉制品的包裝中,殼聚糖基活性包裝材料也表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。天然植物提取物像多酚類化合物在植物體內(nèi)含量?jī)H次于纖維素、半纖維素和木質(zhì)素,且具備抑菌特性[27],已被用于包裝膜的抑菌劑的開發(fā)。Yong等人[28]將紫米多酚提取物摻入殼聚糖中,制備殼聚糖-紫米多酚抗氧化膜,觀察發(fā)現(xiàn)相對(duì)于純殼聚糖膜,添加紫米多酚提取物的復(fù)合包裝膜對(duì)活性自由基的清除效果明顯。由于紫米中多酚提取物相對(duì)于黑米中多酚提取物含有更多的花青素,用于對(duì)豬肉的檢測(cè)時(shí),紫米多酚-殼聚糖膜顯示出更顯著的顏色變化,所制備出的包裝膜可用于食品工業(yè)中的抗氧化包裝材料。王倩等人[29]制備了冬凌草甲素/殼聚糖包裝膜,應(yīng)用于雞肉的保鮮中,與對(duì)照組相比,冬凌草甲素/殼聚糖包裝膜處理的雞肉保鮮期延長(zhǎng)了5天,并且在儲(chǔ)存期間能有效延緩雞肉表面亮度減弱,顯著改善了雞肉的氣味、顏色和彈性。
1.4 蛋白質(zhì)基活性包裝材料
蛋白質(zhì)來(lái)源豐富,根據(jù)來(lái)源可分為2 類,一種是動(dòng)物蛋白,另一種是植物蛋白。常用的蛋白有乳清蛋白、膠原蛋白及花生蛋白、小麥面筋蛋白、大豆蛋白和玉米醇溶蛋白等[30]。蛋白質(zhì)基包裝材料相對(duì)于其他天然多糖基的包裝材料具有顯著的優(yōu)勢(shì),如蛋白質(zhì)基包裝材料的抗張性能較強(qiáng)、對(duì)氧氣的阻隔性能較好、在自然環(huán)境下容易發(fā)生降解等。由于不同蛋白質(zhì)性質(zhì)不同,以不同蛋白質(zhì)為基材制備的活性包裝膜的功能性也不同,例如大豆分離蛋白膜阻油性和阻氧性較好。崔月婷等人[31]采用超高壓均值法在大豆蛋白中添加葡萄糖,制備大豆分離蛋白膜,添加葡萄糖的大豆分離蛋白膜能有效保留食品的風(fēng)味,提升了包裝食品的質(zhì)量。另外,玉米醇溶蛋白的成膜性較好,通過(guò)添加活性物質(zhì)可制備出包埋效果好的活性包裝材料。Niu 等人[32]利用靜電紡絲技術(shù)分析研究乙基纖維素/玉米醇溶蛋白復(fù)合雜化纖維,并在靜電紡絲過(guò)程中添加肉桂精油,制備雜化纖維包裝材料,將其用于雙孢蘑菇的包裝中,結(jié)果表明乙基纖維素的加入提高了雜化纖維的耐水性,并保持了雙孢蘑菇的堅(jiān)固性,顯著提高了雙孢蘑菇在存儲(chǔ)過(guò)程中的質(zhì)量。張雪娜等人[33]將玉米醇溶蛋白膜應(yīng)用到荷蘭瓜的保鮮中,發(fā)現(xiàn)如果將膜包裹在瓜的表面上,可以有效地阻止瓜的水分蒸發(fā),減少質(zhì)量的損失,達(dá)到保鮮的目的。王海粟等人[34]將用丙二醇、檸檬酸制備的玉米醇溶蛋白膜材料對(duì)黃金梨進(jìn)行包裹,研究發(fā)現(xiàn),該類膜可以明顯降低黃金梨的呼吸速度,進(jìn)而減少在運(yùn)輸過(guò)程中的營(yíng)養(yǎng)損失,來(lái)維持黃金梨的質(zhì)量。
除植物蛋白外,以動(dòng)物蛋白制備活性包裝也取得一定進(jìn)展。鄭順姬等人[35]將角蛋白和檸檬酸在水中混合制備出活性透明包裝膜,與商業(yè)薄膜相比,活性透明包裝膜能有效延長(zhǎng)胡蘿卜的保質(zhì)期。膠原蛋白膜的強(qiáng)度大、對(duì)氧氣阻隔性好。曲文娟等人[36]從金槍魚皮中分離膠原蛋白,添加沒食子酸制備膠原蛋白包裝膜,與未進(jìn)行膜處理的豬肉進(jìn)行對(duì)比,如圖1 所示,對(duì)照組豬肉黑變情況比膜包裹組嚴(yán)重;通過(guò)對(duì)菌落數(shù)測(cè)定,發(fā)現(xiàn)經(jīng)改性包裝膜處理過(guò)的豬肉菌落數(shù)量明顯低于空白組,由此可以得出,膜可以明顯改善豬肉新鮮度,有效延緩了豬肉腐爛變質(zhì)。
圖1 對(duì)照組和沒食子酸改性膜包裹組處理豬肉照片F(xiàn)ig.1 Photos of pork in the control and GA modified film packaged groups
Regiane 等人[37]以肉桂香和迷迭香精油為原料制備乳清蛋白濃縮膜,并對(duì)臘腸進(jìn)行包裝,在180 d 的臘腸儲(chǔ)存中,濃縮包裝膜可有效延緩紫外線誘導(dǎo)脂質(zhì)氧化,有效保護(hù)臘腸。
1.5 聚乳酸包裝材料
聚乳酸(PLA)也稱聚丙交酯,是一種由乳酸單體聚合成的聚酯。PLA 可生物降解、機(jī)械加工性能好,有高光澤度、透明度及抗菌性能[38]。肖瑋等人[39]用PLA 薄膜包裝西蘭花,可以有效抑制西蘭花變黃,保持了西蘭花的固形物含量和葉綠素含量。因?yàn)镻LA薄膜可以選擇性透過(guò)氣體,使包裝袋內(nèi)氧氣含量低而二氧化碳的含量高,從而抑制西蘭花的呼吸作用,減少自身質(zhì)量的降低,最終達(dá)到對(duì)西蘭花保鮮的作用。由于PLA 本身具有抗菌性,以PLA 作為基材制備生物基活性包裝材料的研究已經(jīng)取得很大進(jìn)展。Ye 等人[40]采用拉伸膜法制備了不同濃度的PLA-茶多酚包裝膜并用于對(duì)櫻桃的包裝中。與純PLA 膜相比,添加茶多酚提高了膜的水蒸氣滲透性,顯著性降低櫻桃的質(zhì)量損失,延長(zhǎng)了儲(chǔ)存時(shí)間,證明制備的膜材料在櫻桃包裝中的應(yīng)用潛能。戴璐等人[41]采用流延法以PLA為基材,添加牛至精油作為抗氧化組分,制備牛至精油/PLA 活性包裝材料。結(jié)果表明,制備的牛至精油/PLA 活性包裝材料抗氧化性能隨牛至精油的添加量升高而提高,牛至精油添加量為1.5%時(shí),對(duì)氧自由基的清除效果最佳,達(dá)82.6%,所制備的膜材料可用于阻氧食品包裝。李軼銘等人[42]以PLA 為基材,以4 種姜為原料提取姜黃素,并將姜黃素添加到PLA基材中,利用溶劑蒸發(fā)法制備具有抗氧化性和抗菌性的食品包裝膜,分析了4種姜精油對(duì)不同微生物的抗菌能力,如表1 所示。表1 表明,包裝膜對(duì)革蘭氏陰性菌及格蘭仕陽(yáng)性菌均有較好的抗菌效果,且云南小黃姜的抗氧化性和抗菌性均高于沙姜。
Tawakkal 等人[43]以PLA 和PCL(麝香草酚)為主要原料制備了包裝材料,分析研究了PCL對(duì)大腸桿菌的抑制作用。實(shí)驗(yàn)表明,膜處理后能有效減少大豆蛋白湯中大腸桿菌數(shù)量,在培養(yǎng)皿中出現(xiàn)明顯的抑菌區(qū)。以PLA 為基材制備活性包裝材料應(yīng)用到果蔬和肉類的保鮮中,會(huì)延長(zhǎng)保質(zhì)期,且有助于保護(hù)環(huán)境及節(jié)約能源。
上述活性包裝材料雖然各有優(yōu)點(diǎn),但在應(yīng)用上還存在某些缺陷,研究人員正在探索復(fù)合型生物活性包裝材料。在眾多復(fù)合型活性包裝材料中,紙基生物活性包裝材料是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)[44]。這種包裝材料利用傳統(tǒng)造紙的方法,借助施膠、表面涂布、浸漬等方法,將多種天然高分子生物基聚合物添加到紙張表面。目前,紙基復(fù)合活性包裝材料主要涉及的生物基聚合物有殼聚糖、PLA、小麥蛋白、大豆分離蛋白、酪蛋白、玉米醇溶蛋白和淀粉等。CHALIER 等人[45]利用大豆分離蛋白對(duì)紙張進(jìn)行涂布,制備的包裝材料的阻濕性得到提高。Parris 等人[46]將玉米醇溶蛋白運(yùn)用到紙張表面涂布,結(jié)果表明添加玉米醇溶蛋白的復(fù)合紙張可以有效阻油和阻隔水蒸氣,對(duì)包裝內(nèi)部的食品起到有效的保鮮作用。將殼聚糖運(yùn)用到紙張表面涂布已經(jīng)有很多年歷史,研究表明,將殼聚糖薄膜作為紙張表面涂層的復(fù)合活性包裝對(duì)氧氣有較好的阻隔性能,并且力學(xué)性能良好。羥丙基纖維素(HPNC)是一種高分子多糖基聚合物,成膜性能好,對(duì)氧氣和二氧化碳均有較好的阻隔性能[47],可以將其應(yīng)用到紙張涂布及制備食品包裝中,可有效防止食物氧化變質(zhì)。Southornvit[48]研究表明采用HPNC 涂布的復(fù)合紙張有良好的柔韌性。PLA 可生物降解、機(jī)械加工性能好、可回收利用。Rhim 等人[49]采用涂布工藝將PLA 涂覆在紙張表面,制備出復(fù)合包裝材料,發(fā)現(xiàn)PLA 和紙張表面界面之間相容性良好,能有效保存食品,延長(zhǎng)包裝食品的保質(zhì)期。
殼聚糖、淀粉、纖維素等天然物質(zhì)作為包裝材料基材有很大優(yōu)勢(shì),如來(lái)源豐富、安全無(wú)毒、可降解等。活性物質(zhì)可作為活性包裝中的抗氧化劑、抗菌劑,是構(gòu)建活性包裝不可或缺的一部分。生物基材料在添加不同活性物質(zhì)后可用于食品保鮮貯藏,能有效延長(zhǎng)包裝食品保質(zhì)期、提高包裝食品的品質(zhì)。目前對(duì)活性包裝材料的研究已經(jīng)取得一定進(jìn)展,但還有一些問(wèn)題亟待解決,如生物基活性包裝材料機(jī)械性能差、抗菌劑的添加會(huì)降低膜的阻隔性能等。未來(lái)對(duì)食品活性包裝材料的研究將會(huì)集中在以下3個(gè)方面。
(1)活性物質(zhì)釋放機(jī)理及擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)的研究,以及對(duì)包裝材料性能指標(biāo)的影響。
(2)多種生物基材料復(fù)合的生物基活性包裝材料的開發(fā)。除研究生物基材料自身功能性外,還應(yīng)完善與活性物質(zhì)制備的復(fù)合包裝材料的穩(wěn)定性能的研究。
(3)活性包裝材料生產(chǎn)能力的評(píng)估,確保在實(shí)際生活中能到廣泛應(yīng)用。