人們對食品健康與安（ān）全的（de）要求不斷提高，食品保（bǎo）鮮與防腐已成（chéng）為現代食品工業的重點發（fā）展方向。在這一需要驅動下，抗菌包裝技術得（dé）到了迅速發展，在延長食品貨架期、保證食品質量和感官品質方麵效果顯著。

抗菌包（bāo）裝簡（jiǎn）介

抗菌包裝作為活性包裝的重要分支，是將抗菌物質添加至包（bāo）裝中形成的一種新的包裝係統（tǒng）。二者結合方式多樣靈（líng）活，如可將抗菌劑（jì）直接加入包裝材（cái）料（liào）中，或在包裝表（biǎo）麵包覆或吸附抗菌劑、或采用本身具有（yǒu）抗菌作用的包裝材料，或通過離子鍵（jiàn）/共價鍵將抗菌劑固（gù）化在包材表麵，或采用抗菌獨立小包（bāo）等形式，都能達到延長微生物停滯（zhì）期、減緩微生物生長速度、減少微生物成活數量（liàng）的（de）抑菌防（fáng）腐作（zuò）用。抗菌包（bāo）裝的發展，為食品保鮮提供（gòng）了新的方法，在一定程度上降低了對食品防腐劑（jì）的依賴。

抗菌劑是抗菌包裝係統的核心。根據性質種類，可分為無機抗菌劑、有機抗（kàng）菌劑和天然（rán）抗菌劑三種。在實際應用中，抗菌包裝的作用機理也因抗（kàng）菌劑（jì）的不同而有所差異：吸收型抗菌包裝利（lì）用（yòng）氧氣（qì）吸收劑（jì）抑製微生物繁（fán）殖的；固化型抗菌包裝將抗菌劑固化在包材（cái）表麵通過與食物（wù）結接觸滅菌；釋放型抗菌包裝利用抗菌氣體防腐。相比（bǐ）之下，第三種抗菌包（bāo）裝形式憑借氣體的揮發逸（yì）散性能實現包裝內各角落的滅（miè）菌，其抗菌效果的徹底性（xìng）明顯優於前兩種形式。

三種氣態（tài）抗菌劑抗菌原理及效果分析

釋放型抗菌包（bāo）裝是將抗菌氣體（tǐ）生成劑加入包裝材料（liào）中或製成獨立香囊/襯墊置（zhì）入密封包裝（zhuāng）內部的一種抗菌包裝形式，乙醇、二氧化硫、二氧化氯是常用的氣態抗菌劑。

早在20世紀70年代，日本已經開始使用乙醇作為食品抗菌劑應用於醬油、調料、醃菜等，發展至今，乙醇憑借其較強的滲透力（lì）和殺菌（jun1）力成為一種非常理想的（de）食品抗菌劑。其抗菌機理主要表現在三個層麵：（1）乙醇分子會（huì）與菌體的細胞膜相互作用，弱化其對細胞質的滲透作用，導致細胞質（zhì）的滲透與泄漏不平衡，引起細菌的新（xīn）陳代謝障礙；（2）乙醇（chún）分子與菌體蛋白質分子（zǐ）的肽鏈環節反應，使其變性；（3）乙醇的溶（róng）菌作用，濃度越高其毒性越大。

SO₂是一種酸性氧化物，遇水生成亞硫酸，這（zhè）種二元中強酸分子進入微生物細胞內，改變了微生物（wù）原生（shēng）質的PH值，造成原生質與核酸分解而使微生物致死（sǐ），因而（ér）SO₂也（yě）是一種強烈的殺菌劑。當SO₂作為（wéi）抗（kàng）菌包裝的殺菌劑使用時，既可將SO₂發生劑（jì）（如焦亞硫酸鈉等）添加到包裝材料之中製（zhì）成（chéng）控釋抗菌包裝，也可做成獨（dú）立小包置入密封包裝（zhuāng）中（zhōng）。需要注意的是，二氧化硫氣體具有刺激的化學氣味。

二氧化氯為公（gōng）認為高效光譜的殺菌劑，在抗菌包裝體係中，主要采用合成樹脂、吸水性強的樹脂聚丙烯酸等材料吸（xī）附二氧化氯水溶液製成固體二氧（yǎng）化氯發（fā）生劑（jì），封裝為獨立小袋中置入密封（fēng）包裝內，在緩慢釋放低濃度二氧化氯氣體的過程（chéng）中實現滅菌效果。其滅菌作用來源於其強大的氧化能力，能（néng）迅（xùn）速氧化、破壞病毒蛋白質衣殼中的酪（lào）氨酸，使細菌微生物蛋白質的部分氨（ān）基酸（suān）氧化還原分解，控製其蛋白質的合成，促進其加速死亡（wáng）。采用二氧化氯的滅菌包裝相對與其他傳統殺菌方式，具有很多獨特的優勢（shì）：固體二氧化氯發（fā）生劑經特殊製備，其釋放速率可控，加之二氧化氯氣（qì）體擴散能力強，能（néng）實現（xiàn）至少（shǎo）一個月以上的包（bāo）裝內部無縫滅菌。而且二氧化氯氣體本（běn）身無色、無味，避（bì）免了食品氣味（wèi）的改變（biàn）。

釋放（fàng）型抗菌包裝應用的功能性與（yǔ）安全性問（wèn）題

根（gēn）據上文介紹，釋放型抗菌包（bāo）裝依抗菌劑的不同其滅菌原理也（yě）有所差異，但其抗菌（jun1）的徹底性和長期（qī）性具有其他（tā）抗菌方式不可比擬的優勢。就目前的應用現（xiàn）狀來看，這種抗菌包裝（zhuāng）形式仍處於起步階段，如何平衡其滅菌速率和滅菌效果的關係，以及如何保障其安全性等許多問題需要深入探討（tǎo）。

氣態抗菌劑對包（bāo）裝材料物理性能的影響。一（yī）部分釋放型抗菌（jun1）包裝（zhuāng）是將抗菌劑本身或抗菌氣體發生劑添加於包裝材料之中製得的，過程中抗菌劑填滿材料內部的孔隙，所以這種方式通常（cháng）會（huì）對（duì）包材（cái）的拉伸強度、破裂強度和（hé）韌性等（děng）機械（xiè）加工性能以及氣體透過性、水蒸氣（qì）透過性（xìng）、水分吸收性、耐油性和光澤度等帶來細微的變化。建議在此類（lèi）包裝的研發過程中，增加對包材基礎（chǔ）物理性（xìng）能的監測，達到抗菌效果與包裝效果的平衡統一。

抗菌氣體的生成速率和滲透速率關係。對於另一部分釋放型抗菌包裝，則是采用將氣體發生（shēng）劑封裝在獨立小袋中，再將其置入食品包裝（zhuāng）中從而製成抗菌包裝，通過氣體發生劑自行揮（huī）發或與水（shuǐ）蒸氣反應緩慢（màn）釋放出抗菌氣體，實現殺菌目的。這一過（guò）程中，抗菌氣體以恰當的速度“緩慢釋（shì）放”是決定抗菌效果持續性的關鍵點，其（qí）根源在於水蒸氣滲入抗菌劑包裝材（cái）料的速（sù）率（lǜ）以及（jí）該氣體滲透出抗菌劑包裝材料（liào）的速率。以乙醇氣體為例，筆者利用蘭光包裝安全中心（xīn）的（de）OR2/410有機氣體（tǐ）透過率測試係統和W3/060水蒸氣透過率測試係統（tǒng）對PC、AL、PET、PE四種材料測試了乙醇氣體和水蒸氣的（de）透過率。

通過測（cè）試（shì）數據不（bú）難發現（xiàn），每種（zhǒng）材料的水蒸氣透過率和（hé）乙醇透過率有很（hěn）大的差別，據此可以作為研究抗菌氣體產生（shēng）、滲（shèn）透、擴散速率的變化規律（lǜ）的數據基礎。此外，表中數據綜合反映了彼此之間阻隔性的差異趨勢基本是一致的，因此可以簡單用（yòng）材料的水蒸氣阻（zǔ）隔性來大（dà）致估測材料的有機氣體阻隔性。但是有機氣體的種類以及材料的特性（xìng）都會對最終數（shù）據產生影響。因此，這種估測方法所產生的誤差將成為抗菌包裝係統失效的一（yī）個（gè）重要因（yīn）素，需慎重對待。

抗菌氣體濃度的（de）控製。氣體（tǐ）濃度的控製主要與氣體發生劑的產生速率和（hé）滲透速（sù）率有關，不同種類的抗（kàng）菌氣體在滅菌時需要的濃度（dù）各有不同。例如，采用乙醇滅菌，低水分活度的食品需要2%～4%質量分數（shù）的較低濃度的乙醇抑（yì）菌即可，而高水分活度的食品則需要乙醇用量0.002～0.004mL/cm2。應盡量避免采用過高濃度的乙醇氣體（tǐ）抑菌，以免影響食品（pǐn）的天然風（fēng）味。對於二氧化氯氣體來說，若濃度小於50mg/m3，基本上無明顯的（de）殺菌作用，若濃度高於10%則會有爆炸的危險。因此，有效的控製抗（kàng）菌（jun1）氣體生成量和滲（shèn）透量既能保證殺菌（jun1）效（xiào）果，又能保證食品和周圍環境的安全性。

抗菌氣體對環境的安全問題。雖然在抗菌包裝體係中使用的抗菌氣（qì）體如乙醇、二氧化氯等多為低濃度（dù），但（dàn）仍不（bú）能忽視其自身易（yì）燃易爆的危險性（xìng）。因而（ér），無論抗菌劑與外包裝材料采用何（hé）種結合方式，還需要考慮抗菌氣體對外包裝材料的滲透性，以避免因抗菌氣體滲透出包裝係統帶來的安全風險，同時（shí）也減少了抗菌包裝係統失效的幾率。

資（zī）料來源：食（shí）品工業科技 . 中國包裝網

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