納米技術(shù)在食品包裝中的應(yīng)用

納米技術(shù)在食品包裝中的應(yīng)用

目前，最先進的儲存和安保技術(shù)主要包括貯藏和保修、臨床醫(yī)學(xué)保養(yǎng)、防腐保養(yǎng)劑、消毒、沼氣氣候保養(yǎng)等。其中氣調(diào)保鮮因為使用高純度的惰性氣體,成本非常高1納米技術(shù)在食品領(lǐng)域的應(yīng)用納米(Nanometer,nm)是一種幾何尺寸的度量單位,1納米為百萬分之一毫米,即1毫微米。AHPer(1991),JPMichael(2004),MCRoco(2004)指出,納米技術(shù)從20世紀(jì)90年代初得到迅速發(fā)展,是一門基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究多學(xué)科交叉的科學(xué),其中充滿了原始創(chuàng)新的機遇,許多國家把納米技術(shù)作為前瞻性、戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、應(yīng)用性重點研究領(lǐng)域。TJoseph等(2006)研究結(jié)果認(rèn)為,運用納米技術(shù)可以在原子、分子的水平上設(shè)計并制造出具有全新性質(zhì)和各種功能的材料。近年來,納米技術(shù)得到了長足的發(fā)展,并逐漸應(yīng)用于食品行業(yè)。2003年9月,美國農(nóng)業(yè)部首次展望了納米技術(shù)在農(nóng)業(yè)及食品上的應(yīng)用前景,認(rèn)為納米技術(shù)將改變食品生產(chǎn)、加工、包裝、運輸和消費等各個環(huán)節(jié),從而改變整個食品工業(yè)。近年來,國內(nèi)外研究較多的納米包裝材料是聚合物基納米復(fù)合材料(PNMC),根據(jù)不同食品的特性與包裝要求,已有多種PNMC(如納米Ag/PE類、納米TiO最近,來自英國利茲大學(xué)的研究發(fā)現(xiàn),納米氧化鎂和納米氧化鋅具有很強的殺菌效果。高艷玲等(2005)研究亦表明,納米氧化鋅對常見的食品污染菌具有較廣譜的殺菌抑菌能力,如果將其用于納米包裝材料的生產(chǎn),將大幅度地降低生產(chǎn)成本,延長食品貨架期。為了解決塑料制品作為包裝材料而造成嚴(yán)重的環(huán)境白色污染,有些研究人員研制成功了生物可降解淀粉/黏土納米膜,其機械性能與食品包裝溶出試驗均達到歐盟對生物可降解材料的要求,可望應(yīng)用于食品包裝。2消費者的確定因素果蔬含有人類生活所需要的多種營養(yǎng)物質(zhì),其生產(chǎn)存在著較強的季節(jié)性、區(qū)域性及果蔬本身的易腐性,這同廣大消費者對果蔬的多樣性及淡季調(diào)節(jié)的迫切性相矛盾。因此,依靠先進的科學(xué)技術(shù),盡可能長時間地保持天然品質(zhì)和特性的果蔬保鮮成為食品研究領(lǐng)域中一項重要的課題,它與人們的生活質(zhì)量息息相關(guān)2.1納米二氧化鈦用于水果儲存和保險的應(yīng)用納米二氧化鈦(TiO陳麗等人(2001)成功地將TiO納米TiO2.2納米siox改性蠟?zāi)さ闹苽浼{米SiOx顆粒的適量加入有望形成牢固的納米抗菌涂膜,同時利用硅氧鍵對CO此外,還可以將納米級SiOx與天然復(fù)合果蠟共混,在偶聯(lián)劑、穩(wěn)定劑作用下形成穩(wěn)定的水溶性果蠟,涂覆到果實外表晾干后,即可形成具有較強機械性能的納米SiOx改性蠟?zāi)?此膜能明顯地提高CO用動、植物源蠟質(zhì)作為果蠟的成膜劑,研制出棕、黃、紅3種類型與濃度任意調(diào)配的水溶性油狀液體果蠟2.3銀系納米材料在果蔬貯藏保鮮中的應(yīng)用納米抗氧化劑、抗菌劑保鮮包裝材料可提高新鮮果蔬的保鮮效果與延長貨架壽命。如納米系列銀粉不僅具有優(yōu)良的耐熱、耐光性和化學(xué)穩(wěn)定性,而且可以有效地延長抗菌時間,且不會因揮發(fā)、溶出或光照引起的顏色改變或食品污染,還可以加速氧化果蔬釋放出的乙烯,降低包裝中乙烯的含量,從而達到良好的保鮮效果劉晶(2007)以常規(guī)低密度聚乙烯(LDPE)保鮮膜配方組分為載體,添加含銀系納米材料母粒,吹塑研制出粒徑40~70nm的納米防霉保鮮膜。研制結(jié)果表明,已接種灰霉菌的PDA(馬鈴薯培養(yǎng)基),經(jīng)4%(W/W)銀系納米母粒浸提液浸泡的濾紙圓片處理于26~28℃恒溫培養(yǎng)條件下,其最大抑菌效率較對照提高1倍,含4%(W/W)銀系納米材料保鮮膜制品圓片的最大抑菌效率提高67.9%。灰霉菌為葡萄貯藏期主要病害,用含銀系納米母粒研制的保鮮膜包裝葡萄可以有效地延長貯藏保鮮期2.4芒果保鮮的研究殼聚糖、明膠和TiO在芒果貯藏保鮮中,將殼聚糖與修飾納米粉體共混使用會進一步增強涂膜劑對芒果的保鮮效果。經(jīng)過季氨鹽修飾的納米粉體具有較強的抗菌性能,能夠有效地抑制病菌的侵入和繁殖并殺滅附著在芒果表面的病源微生物,防止炭疽病和蒂腐病的發(fā)生而降低果實發(fā)病率,延長貨架期,同時明顯地解決了后期成熟度不一致及果蔬貯藏保鮮過程中出現(xiàn)的“失味”問題,從而提高了果品品質(zhì)質(zhì)量3lam研究小組的研究結(jié)果近年來,圍繞納米產(chǎn)品的生物安全問題發(fā)達國家也積極地展開了研究。2003年4月,RFService(2003)在Science首先發(fā)表文章討論納米材料與生物環(huán)境相互作用可能產(chǎn)生的生物安全問題,并介紹了Lam研究小組的研究結(jié)果(Lam研究小組發(fā)現(xiàn)單壁碳納米管可能會損害老鼠的肺部組織)。隨后,各個領(lǐng)域的科學(xué)家們開始探討納米生物安全問題,尤其是關(guān)于納米顆粒對人體健康、生存環(huán)境以及社會安全等方面是否存在潛在負面影響的問題但是,有關(guān)納米材料的安全性評價資料檢索結(jié)果表明,世界范圍內(nèi)還沒有一個研究機構(gòu)對納米材料認(rèn)真進行過安全性評價,尚未找到能夠證明納米材料絕對安全性的任何科學(xué)依據(jù)。納米科技的發(fā)展將給人類帶來很多恩惠,食品納米包裝材料的研發(fā)也顯著地推動了食品工業(yè)的發(fā)展,但是在迅猛發(fā)展的納米浪潮中,任何人都不能忽視任何事物都具有的兩重性質(zhì)4納米技術(shù)在果蔬貯藏保鮮中的應(yīng)用納米技術(shù)是21世紀(jì)科技發(fā)展的制高點,它的迅猛發(fā)展將促進幾乎所有領(lǐng)域產(chǎn)生一場革命性的變化。目前,納米技術(shù)在果蔬貯藏保鮮中的大部分研究尚處于試驗階段,而實際應(yīng)用的例子相對較少。這主要是因為納米技術(shù)的應(yīng)用會使果蔬貯藏保鮮的成本加大;納米包裝材料大規(guī)模生產(chǎn)的工藝要求高、程序復(fù)雜等諸多方面問題還需要進行深入細