[摘要] 介紹了抗菌保鮮膜的研究理論及對其性能的改進和應用，其中包括抗菌膜的類型，抗菌理論模型，食品級的抗菌試劑，以及抗菌包裝的法規，最后介紹在抗菌膜應用中的一種新的研究方法。

    關鍵詞：食品包裝；抗菌保鮮膜；理論模型；抗菌劑；包裝法規

    隨著人們對健康和身體保健的關注，希望食品加工中盡量減少化學添加劑。這對從加工產地流通到銷售市場的食品儲存的安全和質量提出新的挑戰，要求出售的食品不但新鮮且容易儲存。當前隨著加工、運輸、貯存一體化技術的大規模發展，商品的流通擴展到世界各地。因此食品的保存不僅需要維持一定的貨架壽命，而且還需要營養新鮮。對于用薄膜包裝食品，若在膜中加入抗菌劑，能有效地抑制食品表面的微生物生長，且不需要低溫冷藏技術。這樣既可以節省能源，也可降低食品的銷售成本。

1 食品包裝抗菌膜的類型

1)熱壓抗菌膜。在成膜時將抗菌劑添加到包裝薄膜中，使抗菌劑和薄膜結合為一體。所用的抗菌劑必須能承受高溫，在加熱到高分子的熔融狀態時抗菌劑不會分解而失效。制備復合型抗菌膜，膜的最外層必須是高阻隔性材料，才能使釋放出的抗菌劑不“溢出”密封的包裝體系。

2)涂布抗菌膜。將抗菌劑涂刷在包裝膜材料上，包裝材料成為抗菌劑的載體。

3)可食性涂層抗菌膜。由多糖、蛋白質和脂質物質制備而成，能生物降解、可食，具有生物相容性、外表美觀、阻隔氧氣的優點。例如用含有有機酸的藻酸鹽涂覆牛肉表面實現牛肉的抗菌保鮮。

4)天然高分子抗菌膜。將pediocin或者nisin固定在纖維素膜上制成的抗菌膜，能夠完全抑制單細胞的李斯特氏細菌，這種技術已經實現了工業化。

2．抗菌包裝體系

    “活性包裝”(active packaging)最初是歐洲(FAIR—project CT98—4170)定義的，其活性含義包括具有以下功能：抗菌、除氧、除濕，除乙烯、乙醇等氣味。

    抗菌包裝是活性包裝的一種形式，抗菌包裝系統可分為如下幾類。

2．1 外包裝／內裝食品的體系

    固體或者低粘度的液體食品直接與包裝材料接觸，例如熟食肉制品和真空包裝的食品。食品與外包裝之間沒有頂部空間，在此包裝體系中，抗菌劑直接添加在薄膜中；在擠出機中共擠時加入抗菌劑，缺點是抗菌劑不在膜的表面，不能完全發揮作用，并且會降低薄膜的透明度，改進的方法是采用多層膜，使抗菌劑在最內層(熱封層)，但是要考慮抗菌劑的熱穩定性和與包裝材料的相容性。

2．2 外包裝／包裝內食品頂部的空間／食品體系

    此體系適于軟包裝例如杯子或者紙盒包裝的食品。加入的高活性抗菌劑在頂部空間進行擴散，不僅殺滅食品表面的細菌，而且抑制包裝空間中的微生物。體系中的抗菌劑位于頂部空間，不和食品直接接觸，使得抗菌劑不易擴散進入食品中，保障食品的安全衛生。

2．3 抗菌劑固定在包裝材料上

     把抗氧化劑或者防腐劑甚至功能性基團(如胺基)固定在高分子材料上，有效的抑制食品表面的微生物，適于表面比較容易腐敗的食品。所用的抗菌劑可以是非食品等級的，也不要求具有揮發性。這樣選用抗菌劑的范圍就擴大了，根據所包的食品的要求選用需要的抗菌劑。

2．4 “控制釋放理論”模型體系

    該理論主要應用在藥品的緩釋研究上，滲透劑擴散到藥的“硬殼”溶脹分解大分子然后釋放藥到外部的液體溶劑中。在食品包裝上也出現控制釋放的研究，抗菌劑從膨脹型薄膜中釋放的動力學的原理是：水進入薄膜后，薄膜中的抗菌劑就會從薄膜進入水中，用此法模擬抗菌劑在食品中釋放的動力學模型。對于膨脹型薄膜，建立釋放抗菌劑的數學模型包括兩個部分，水的吸收動力學和抗菌劑從膜體中釋放動力學。水的吸收動力學是通過定期稱重來表征的，即表征“溶脹動力學”直到達到平衡，溶脹結束；活性抗菌劑釋放動力學是用高性能液相色譜法進行測量。

2．5 直接在食品中添加抗菌劑

    將尼生素(nisin)等FDA允許在食品中使用的抗菌劑直接加入食品中，其被列為食品添加劑。

3 在食品包裝上應用的抗菌劑

3．1 山梨酸鉀

    抗菌劑在薄膜中的擴散性和抗菌性的關系是：抗菌劑擴散越慢，薄膜的抗菌效果越好。山梨酸鉀在生物薄膜中滲透性低，利用甲基纖維素作為山梨酸鉀抗菌劑的載體，可制備性能優異的抗菌薄膜。在PEMA中加入安息香酸和山梨酸，可制成抗菌效果良好的抗菌薄膜。

3．2 尼生素(nisin)

     nisin是一種天然抗菌劑，是核蛋白體合成的縮氨酸，含有特殊的氨基酸和羊毛硫氨酸。nisin具有光譜抗菌性，能抑制食品產生微生物病原體，對抑制梭菌和肉毒桿菌的生長有特別的效果，可應用在牛奶、雞蛋、蔬菜、魚、肉、飲料、谷物產品的抗菌上。但nisin是選擇性革蘭氏陰性細菌，對革蘭氏陽性細菌不起作用。乙二胺四乙酸(EDTA)是一種螯合劑，能作用于革蘭氏陽性細菌，把EDTA與nisin螯合后制備上述薄膜，能夠增強nisin殺滅革蘭氏陽性細菌的效果。