释放型抗菌包装技术在食品防腐保鲜中的应用

李可人，姜佳君，张弛，徐骏，李丹，刘坤

（吉林省安信食品技术服务有限责任公司，吉林长春130118）

释放型抗菌包装技术在食品防腐保鲜中的应用

李可人，姜佳君，张弛，徐骏，李丹，刘坤

（吉林省安信食品技术服务有限责任公司，吉林长春130118）

随着我国经济的快速发展，消费者对食品安全及营养健康的要求不断提高，创新食品防腐保鲜方式已成为现代食品工业发展的重点方向。在消费市场的驱动下，食品防腐保鲜与抗菌包装技术得到迅速发展，该技术在延长食品保藏期、维持良好感官及食用品质方面取得较好的效果。本文总结概括了几种抗菌包装技术方法，并指出不同方法之间的优缺点，用以指导生产实践工作。

食品；抗菌包装；技术研究

1 食品抗菌包装

食品抗菌包装，是指将食品及抗菌物质添加至食品包装材料中形成的一种新的包装系统，是活性包装的重要分支。抗菌物质与食品包装材料的结合方式有多种，在生产实践中可将食品级抗菌剂直接加入食品包装材料中，或通过离子键、共价键将抗菌剂固化在包材表面，或采用抗菌独立小包装等形式，或在食品包装表面包覆或吸附抗菌剂，或采用本身具有抗菌作用的包装材料，都能达到减缓微生物生长速度、延长微生物停滞期、减少微生物成活数量的抑菌防腐作用。抗菌包装的发展，为食品保鲜提供了新的方法，在一定程度上降低了对食品防腐剂等食品添加剂的依赖。

食品级抗菌剂是抗菌包装系统的核心。一般根据抗菌剂的作用方式，分为固化型、吸收型、释放型三种。抗菌包装的作用机理也因抗菌剂的作用方式而存在不同。固化型抗菌包装，将抗菌剂固化在包材表面通过与食物结接触灭菌；吸收型抗菌包装，利用氧气吸收剂抑制微生物繁殖；释放型抗菌包装，利用抗菌气体防腐。相比之下，释放型抗菌包装形式凭借气体的挥发逸散性能实现包装内各角落的灭菌，其抗菌效果的彻底性明显优于前两种形式。

2 气态抗菌剂抗菌原理及效果分析

释放型抗菌包装是将抗菌气体生成剂制成独立香囊或加入包装材料中，置入密封包装内部的一种抗菌包装形式，二氧化氯、乙醇、二氧化硫是常用的气态抗菌剂。

二氧化氯气体本身无色、无味，为公认的高效广谱杀菌剂。在抗菌包装体系中，主要采用合成树脂等材料吸附二氧化氯水溶液制成固体二氧化氯发生剂，封装为独立小袋中置入密封包装内，在缓慢释放低浓度二氧化氯气体的过程中实现灭菌效果。二氧化氯具有较强的氧化能力，杀菌能力较强。采用二氧化氯的灭菌包装相对与其他传统杀菌方式，经特殊制备，气体扩散能力强，而且其释放速率可控，杀菌时效长达30天左右。

乙醇凭借其较强的渗透力和杀菌力也是一种非常理想的食品抗菌剂。20世纪70年代，日本已经开始使用乙醇作为食品抗菌剂应用于酱油、调料、腌菜等，其抗菌机理主要表现在两个层面：一是乙醇分子与菌体蛋白质分子的肽链环节反应，使其变性；二是乙醇分子会与菌体的细胞膜相互作用，弱化其对细胞质的渗透作用，导致细胞质的渗透与泄漏不平衡，引起细菌的新陈代谢障碍。

二氧化硫也是一种强烈的杀菌剂，是一种酸性氧化物，遇水生成亚硫酸，二氧化硫作为抗菌包装的杀菌剂使用时，既可将二氧化硫发生剂（例如焦亚硫酸钠等）添加到包装材料之中，制成控释抗菌包装，也可做成独立小包置入密封包装中。这种二元中强酸分子进入微生物细胞内，改变了微生物原生质的pH值，造成原生质与核酸分解而使微生物致死。

3 释放型抗菌包装应用的功能性与安全性

就目前的应用现状看，释放型抗菌包装形式仍处于起步阶段，释放型抗菌包装依抗菌剂的不同其灭菌原理也存在差异，释放型抗菌包装抗菌的彻底性和长期性具有其他抗菌方式不可比拟的优势。但如何保障其安全性等问题，仍需解决。

部分气态抗菌包装是将抗菌气体发生剂添加于包装材料中制得的，气态抗菌剂对包装材料物性要求高。这要求包装材料的硬度、延展性、拉伸性较强，并对气体透过性、水分吸收性、水蒸气透过性、耐油性和光泽度等带来变化。

抗菌气体的生成速率和渗透率在抗菌包装技术中至关重要。部分释放型抗菌包装将气体发生剂封装在独立小袋中置入食品包装中，抗菌气体缓慢释放是抗菌效果持续性的关键点，气体发生剂自行挥发或与水蒸气反应缓慢释放出抗菌气体，实现杀菌目的。所以应解决好该气体渗透出抗菌剂包装材料的速率以及水蒸气渗入抗菌剂包装材料的速率。

不同种类的抗菌气体在灭菌时，需要的浓度各不相同。气体浓度的控制主要与气体发生剂的产生速率和渗透速率有关。为避免影响食品的天然风味，在生产中不应该使用过高浓度的乙醇气体抑菌，而对于二氧化氯气体来说，若浓度较高会有爆炸的危险，若浓度过小基本上无明显的杀菌作用。所以，有效的控制抗菌气体生成量和渗透量至关重要。

虽然在抗菌包装体系中使用的抗菌气体，例如乙醇、二氧化氯等多为低浓度，但仍不能忽视其自身易燃易爆的危险性，所以也应考虑抗菌气体对环境影响的安全问题。因此，无论抗菌剂如何与食品包装材料有机结合，都要充分考虑抗菌气体对外包装材料的渗透性，避免安全问题，提高抗菌包装系统效率。

[1]刘冰．抗菌技术及其在食品包装中的应用[J]．湖南包装,2008,(02)．

[2]胡命宝,荆怀远．食品抗菌包装技术及应用[J]．食品工程,2006,(01)．

[3]束浩渊,潘磊庆,屠康,赵葵儿,蒋星仪,陈继昆,梅为云．抗菌材料在食品包装中的研究进展[J]．食品科学,2015,(05)．

TS213.4

A

10.14025/j.cnki.jlny.2017.15.047

李可人，本科学历，助理工程师，研究方向：食品科学与工程。