主动包通过直接与产品或其“头部空间”相互作用,提高食品的安全性和质量,即产品和包装之间的空间。特别地,活性抗微生物包装减少,抑制或延迟食品表面上存在的微生物的生长。从这个意义上讲,活性抗微生物包装被认为是非常有用的,无法防止食物污染,从而降低致病微生物生长的风险,并且因此延长了它们的储存时间。然而,在另一方面,对无添加剂的天然防腐剂和/或食品的需求不断增加,促进了整合抗微生物剂,可能是天然来源的包装材料的发展。该掺入技术确保抗微生物剂从材料逐渐迁移到食品中,并消除了对食品直接添加的大量防腐剂的需求。细菌素是天然抗菌剂;由乳酸菌分离的那些已经过度研究,因为它们传统上与食物相关,并且被认为是安全的。Nisin是活性食品包装中最常用的伯霉素,并且根据美国食品和药物管理局的类别被认为是安全的“普遍认为是安全(GRAS)”。这种细菌素已经在全球范围内用于牛奶和乳制品,罐装肉类和香肠。它显示抗微生物活性朝着各种革兰氏阳性细菌,例如李斯特菌单核细胞增生,Staphilcoccus aureus和梭菌肉毒杆菌。 Another important bacteriocin isPediocin,对某些革兰氏阳性菌株有杀菌作用。为了消除肉类制品的后处理污染,Pediocin已经被用作天然防腐剂;它对单核细胞增生L.特别有效。初步研究表明,可再生生物聚合物(如多糖)作为宿主基质,可制备含nisin和pediocin的抗菌膜。此外,nisin和pediocin可以被纳米粘土表面吸收,证明是这些抗菌药物的良好载体。s.m. Meister Meira等人(2017)提出了一种新方法,将天然防腐剂(nisin和pediocin)整合到玉米淀粉和高岭土组成的活性食品包装材料中。一般来说,淀粉是一种广泛利用的可再生生物降解资源。然而,由于淀粉的一些特性使得其难以加工,如加工可靠性低、对环境变化的敏感性高、较差的机械性能和屏障性能,淀粉还没有得到广泛的应用。淀粉可以通过添加少量的添加剂来增强,如果是纳米级的添加剂则效果更好。该材料是一种纳米复合材料,具有更高的拉伸强度和伸长率,与纯淀粉相比具有更好的阻隔性能。 As additive, kaolinite can be used, a mineral belonging to the group of silicates, which are the most widely-present minerals on earth. The nanometric form of kaolinite is represented by nanotubes, whose tubular structure is enclosed by double silicate layers, whose size is less than one micron. Kaolinite nanotubes are non-toxic; they quickly adsorb substances, but provide for a controlled release. The effects of kaolinite on starch were assessed both, with and without the bacteriocins nisin and pediocin. The new composite material has been prepared through the following steps:
1)通过向高岭石粉末加入硝基辛酸盐或Pediocin溶液对高岭土的吸附,在1小时在25℃下保持菌丝素 - 高岭石系统,然后离心;回收上清液,将离心后得到的沉淀物用并分散在蒸馏水中;
2)铸膜法:将淀粉基溶液分散在蒸馏水中。为了促进它们转变成凝胶,溶液在水浴中加热到最大。温度为74°C,并在此温度下保持15分钟。加热后加入甘油作为塑化剂,然后加入包装材料的所有其他成分(nisin, pediocin,高岭石)。然后将溶液倒在培养皿上,在40°C下烘干16小时。然后,将得到的薄膜去除,在25°C和52%相对湿度条件下处理48小时,然后测试其性能。
对端部材料的分析结果指出:
- 通过在淀粉中添加nisin和pediocin,可制备出对单核细胞增生性乳杆菌和产气荚膜梭菌具有抗菌性能的活性包装材料;
- 高岭土的加入改善了淀粉的力学性能和热性能。在含有nisin或pediocin的样品中,以及含有nisin和高岭石的样品中,断裂伸长率显著增加。进一步改善了抗菌药物的交换反应,提高了抗菌药物的保留和控释;这可能对用于食品长期保存的薄膜有用。特别要注意高岭石在聚合物基体中的分散,因为末膜的透明度取决于它。这一点很重要,因为包装材料的透明度直接影响消费者对包装好的商品的欣赏。在未来,这些薄膜将进一步用于其他食品产品;然而,就目前而言,这些结果指出了抗菌膜作为食品包装材料的潜力。
参考
- M. Meister Meira等人。食物水胶体63,2017,561





