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關鍵詞:抗菌包裝材料 食品包裝材料 有害微生物 應用 制備 細菌感染 抗菌材料 直接接觸 營養成分
前言
自然界的有害微生物一直以來嚴重地威脅著人類的健康,全世界每年都有有數百萬人死于細菌感染。人類感染細菌的途徑之一就是通過入口的食物，而食品包裝材料一般是與食品直接接觸的，食物豐富的營養成分在高濕的包裝內部環境下就成為為微生物滋生繁殖的營養源。因此，具有抗菌保鮮功能的食品包裝材料的研制就顯得非常重要。抗菌材料是指本身具有殺滅或抑制微生物功能的一類新型功能材料。目前，抗菌材料的種類繁多，大體上包括抗菌塑料、抗菌纖維和織物、抗菌陶瓷和抗菌金屬。抗菌材料的制備一般是將抗菌劑以適當的方式添加到基材中或涂覆在基材表面形成抗菌層，因此可以說，抗菌材料的研制可以歸結到抗菌劑的研制上來。
2、抗菌劑
2．1抗菌劑的種類
目前，抗菌劑的種類有無機抗菌劑、有機抗菌劑、天然抗菌劑、高分子抗菌劑和光催化型抗菌劑等，這里主要介紹無機抗菌劑、有機抗菌劑和天然抗菌劑及其抗菌機理。
2．1．1無機抗菌劑
無機抗菌劑目前研究較多的是銀系抗菌劑。銀系抗菌劑是利用銀、銅、鋅等金屬本身具有的抗菌性，通過物理吸附或離子交換等方法，將銀、銅、鋅等金屬離子固定在沸石、硅膠等多孔材料的表面制成抗菌劑，然后將其加入制品中，獲得具有抗菌性的材料。銀系抗菌劑的抗菌機理主要是接觸殺菌，當菌類的負電荷表面吸附一定濃度的金屬離子時，金屬離子就能吸附到細胞膜的蛋白質上，濃度增大時能和細菌中蛋白質的一SH(硫醇)結合，使微生物不能進行能量代謝，從而導致蛋白質變性，破壞其生理機能。無機抗菌劑的主要特點是耐熱性好、抗菌范圍廣、有效抗菌期長、毒性低、不產生耐藥性。
2．1．2有機抗菌劑
有機抗菌劑主要可用作殺菌劑、防霉劑、防腐劑。殺菌劑主要有四價銨鹽，雙胍類化合物，乙醇等，其作用機理是破壞細胞膜，使一SH酸化，導致蛋白質變性，代謝受阻。防腐劑主要有甲醛，已噻唑，有機鹵素化合物，有機金屬等，其抗菌機理與殺菌劑相同。防霉劑主要有毗啶，咪唑，噻唑，鹵代烷，碘化物等，其作用機理是使細菌代謝受阻，阻礙DNA的合成。
2．1．3天然抗菌劑
此類抗菌劑是以天然原材料作為抗菌劑，主要有殼聚糖、山梨酸等，目前研究頗多的是殼聚糖。殼聚糖是甲殼素的脫乙酰產物，是一種聚氨基葡萄糖。殼聚糖具有良好的成膜性，通透性和抗菌性，其抗菌機理一般認為是由兩步來完成的：首先，在酸性條件下，殼聚糖分子中的一NH2與細菌細胞壁所含的硅酸、磷酸脂等解離出的陰離子結合，其結果是使細菌的自由活動受阻，從而阻礙細菌的大量繁殖；然后，殼聚糖進一步低分子化，通過細胞壁進入細菌的細胞內，使遺傳因子從DNA到RNA的轉變過程受阻，造成細菌無法繁殖。該天然抗菌劑來源豐富，也可單獨用來涂膜包裝，應用前景廣闊。
2．2抗菌劑的選擇條件
在抗菌材料的實際應用過程中，應根據材料的用途和加工方法等要求，對抗菌劑進行必要的選擇，主要考慮的因素有：
2．2．1抗菌效果
抗菌效果主要是由 I C值(阻礙細菌繁殖的抗菌劑的最小濃度)體現出來的， I C值越小證明抗菌效果越好。對于添加了抗菌劑的抗菌材料來說，其抗菌能力主要是依賴材料表面的抗菌劑來實現的，因此，添加量一般要高于其HI C值
2．2．2抗菌范圍
不同的抗菌劑對于不同的細菌具有不同的抗菌能力，也就是說抗菌劑只對特定的細菌表現出抗菌性，在選擇抗菌劑的時候應考慮抗菌劑的抗菌范圍，抗菌范圍當然越廣越好。但是達不到時也可以對幾種不同的抗菌劑進行復配，以期達到理想的抗菌范圍。
2．2．3安全性
作為食品包裝材料，抗菌劑的選用一定要對人體無害，應避免使用具有急性毒性、慢性毒性、氣味較大、刺激皮膚等類的抗菌劑。由此看來，有機抗菌劑的使用就具有很大的局限性，而無機抗菌劑和天然抗菌劑則因其安全性成為應用的熱點。
