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纳米抗菌塑料包装保护您和我的食物健康宁静!
    来源:UCMS站群1组发布      发布时间:[2020-10-10]     点击次数:  439     字体大小[ ]

一个团队研究了由香芹酚制成的可食用抗菌包装膜及其包裹的火腿的保鲜效果,发现该膜能抑制火腿贮藏过程中的微生物生长和脂质氧化,从而延长火腿的货架期。

无机抗菌剂的优点是耐热性好、抗菌谱广、耐久性好、毒性低、宁静;缺点是制备工艺庞大,金属在应用上有一定的局限性,如含银抗菌剂价格昂贵,含铜抗菌剂易氧化变色,颜色较暗,难以用在需要外观的包装上。

由于塑料包装在生活中容易受到光、氧和微生物的影响,导致老化、脆性断裂、霉变等现象,因此塑料中一般会添加紫外线(UV)吸收剂、抗氧化剂、稳定剂、增塑剂等各种添加剂,这些添加剂可以提高包装的性能,但这些添加剂也为微生物的生长和繁殖提供营养状态。

抗菌包装可以提高包装材料的抗菌性能,这是由于塑料内部的抗菌剂向塑料外观的迁移,抑制了细菌的生长。如果包装中的抗菌剂量过多或者在一定的时间和温度影响下会迁移到食品中,给消费者带来隐患,那么研究抗菌包装中的抗菌剂就显得尤为重要。

纳米抗菌塑料的应用

近年来,污染越来越严重,导致食品腐蚀和变质,从而缩短了食品的保质期。人们开始更加关注他们接触的产品和材料的宁静和卫生。

抗菌剂是一种新型添加剂,在抗菌材料中起到抗菌作用。可抑制微生物的生长繁殖或直接杀灭微生物达到无菌效果。目前,抗菌材料中使用的多种抗菌剂主要分为无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂。

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天然抗菌剂因其安静无毒而被广泛应用于食品包装。

众所周知,包装材料中通常会加入一些添加剂,如增塑剂、抗菌剂和抗氧化剂。虽然它们可以增加材料的抗菌和抗氧化性能,但当材料与食品接触时,这些添加剂会通过吸收、溶解和扩散而迁移到食品中,从而导致食品污染,进一步危害人体健康。西欧等国家基于特定物质的迁移限制,制定了相关的执法法律。

此外,还有一些耐热抗菌剂或有特定抗菌外观要求的抗菌塑料的制备方法。在塑料外观上涂覆或喷涂抗菌剂;将抗菌剂与塑料混合制成抗菌片,在层压设备上热压层压合成抗菌产品;抗菌剂喷涂在模具外观上,在注塑过程中,抗菌剂粘附在塑料外观上,形成抗菌塑料。

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此外,将低密度聚乙烯(LDPE)与纳米氧化锌(ZnO)熔融共混吹塑成膜,表明该材料对食品中的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和枯草芽孢杆菌具有显著的抗菌效果。特别是对枯草芽孢杆菌的抗菌活性最强,在一定条件下抗菌率高达99.99%。该薄膜可用于食品工业,安静无毒,可延长食品的保质期。

将不同质量分数的柠檬酸添加到聚乙烯醇中,铸膜,研究改性聚乙烯醇膜对鲜切苹果的保鲜效果。研究发现,柠檬酸可以延长鲜切苹果在一定贮藏期间的货架期,降低鲜切苹果的失重率和VC损失。

由于大多数有机抗菌剂不耐热,抗菌塑料的制备需要高温处理,导致有机抗菌剂降解,因此有机抗菌剂

此外,另一个研究小组将纳米二氧化钛添加到聚乳酸(PLA)基底上,通过流延法制备了纳米二氧化钛/PLA可生物降解的抗菌膜。发现当纳米二氧化钛的质量分数为4%时,膜对金黄色葡萄球菌的抗菌率为90.27%,具有优异的抗菌性能。

直接添加法就是直接把抗菌剂和塑料混为一谈。虽然抗菌剂的比例可以在这个简单的过程中精确控制,但抗菌剂在塑料中的分散不容易控制,容易发生团聚,导致抗菌塑料的抗菌性能较差。

有机抗菌塑料的应用

季鏻盐抗菌剂通过聚合反应接枝到氯甲基聚苯乙烯载体上。该抗菌材料可重复使用,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和铜绿假单胞菌具有良好的抗菌效果。

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抗菌塑料的制备途径有许多种其中最常见的方式是将抗菌剂与塑料共混包罗直接添加法和抗菌母粒法等。

一个团队研究了纳米氧化锌和聚丙烯混合的抗菌塑料,测试了其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能,发现纳米氧化锌具有显著的抗菌效果。

直接添加法

纳米抗菌剂具有纳米材料特有的小尺寸效应和外观效应,可以提高纳米抗菌剂与微生物的接触面积,具有更好的抗菌性能。

天然抗菌剂具有安静度高、无毒无害、无污染、资源丰富等优点;缺点是高温下容易解剖变性,生产工艺不成熟,应用受到很大限制,现在无法实现规模化生产。

抗菌母粒法

无机抗菌剂

有机抗菌剂

无机抗菌剂是含金属离子或金属氧化物如AgZnCu的抗菌剂,主要分为溶解型和光催化型。

纳米抗菌塑料是一种新型的功能塑料,即在塑料中加入少量的纳米抗菌剂,可以使塑料具有持久的抗菌杀菌效果。

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与直接添加法相比,抗菌母粒法提高了抗菌剂在塑料中的分散性和相容性,优化了抗菌塑料的生产工艺,因此该方法是目前抗菌塑料的主要制备方法。

此外,虽然抗菌剂的生产工艺已经逐渐成熟,但抗菌剂在塑料包装中的应用仍需要政府相关部门加强执法建设,增加生产约束。

因此,对抗菌包装材料的研究尤为重要。一方面,抗菌包装材料可以保护内容物免受微生物侵蚀;另一方面,它还可以消除包装外观中微生物的传播。

有机抗菌剂是指合成抗菌剂,主要分为低分子和高分子抗菌剂两类。

有机抗菌剂虽然价格低廉,但对微生物的生长有一定的特异性抑制作用,但不耐热、不挥发、有毒。

如果将含银离子的无机抗菌剂添加到聚丙烯(PP)中制备抗菌塑料,当抗菌母粒的质量分数为4%时,抗菌PP塑料的抗菌率可达到99%;此外,冲击性能得到了显著提高,其他力学性能基本不受影响。

天然抗菌剂

微生物可以在合适的条件下快速繁殖,使其成为细菌污染和疾病传播的来源,从而危及人类健康。

抗菌塑料的制备

还有一个团队在研究涂有壳聚糖溶液(质量分数2%)和富含精油的壳聚糖溶液的聚丙烯(PP)薄膜对李斯特菌、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌效果。效果表明壳聚糖可以用来包覆PP薄膜使其具有抗菌性,精油也具有抗菌能力,也可以用来包覆PP薄膜。

天然抗菌塑料的应用

抗菌塑料一般指通过添加具有抗菌效果的塑料

同时,如果用钛酸酯偶联剂抗抗菌剂对液相法合成的银锌复合沸石抗菌剂进行改性,以提高与苯乙烯的稳定性;采用悬浮法制备抗菌母粒,并制备抗菌塑料。发现其机械性能没有降低,并且还具有良好的抗菌性能。

抗菌母粒法是将抗菌剂和基体树脂通过加热、熔融、螺杆挤出机造粒等方式混合制成抗菌母粒。在工业塑料的大规模生产中,抗菌母料和树脂会被多次混淆,然后被加热、熔融、挤出和造粒。母料中抗菌剂的浓度一般是塑料制品中的25~50倍。

无机抗菌塑料的应用

随着人们生活水平的提高和社会的进步,人们对食品和包装安静的意识逐渐增强,对包装材料的要求也越来越高。塑料包装因其重量轻、机械性能好、加工性能优异而被广泛应用于包装市场。

大部分天然抗菌剂都是从动植物中提取或被微生物代谢的,如植物精油、壳聚糖、甲壳素、乳酸链球菌素等。

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