摘　要:自然界中的有害微生物一直以來(lái)嚴(yán)重地威脅著人類的健康，全世界每年都有數(shù)百萬(wàn)人死于細(xì)菌感染。人類感染細(xì)菌的途徑之一就是通過(guò)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(yíng)養(yǎng)成分在高濕的包裝內(nèi)部環(huán)境下就成為為微生物滋生繁殖的營(yíng)養(yǎng)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。

    關(guān)鍵詞:抗菌包裝材料 食品包裝材料 有害微生物 應(yīng)用 制備 細(xì)菌感染 抗菌材料 直接接觸 營(yíng)養(yǎng)成分

前言

    自然界的有害微生物一直以來(lái)嚴(yán)重地威脅著人類的健康,全世界每年都有有數(shù)百萬(wàn)人死于細(xì)菌感染。人類感染細(xì)菌的途徑之一就是通過(guò)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(yíng)養(yǎng)成分在高濕的包裝內(nèi)部環(huán)境下就成為為微生物滋生繁殖的營(yíng)養(yǎng)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(dāng)?shù)姆绞教砑拥交�材中或涂覆在基材表面形成抗菌層，因此可以說(shuō)，抗菌材料的研制可以歸結(jié)到抗菌劑的研制上來(lái)。

2、抗菌劑

2．1抗菌劑的種類

    目前，抗菌劑的種類有無(wú)機(jī)抗菌劑、有機(jī)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(wú)機(jī)抗菌劑、有機(jī)抗菌劑和天然抗菌劑及其抗菌機(jī)理。

2．1．1無(wú)機(jī)抗菌劑

    無(wú)機(jī)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(guò)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(jī)理主要是接觸殺菌，當(dāng)菌類的負(fù)電荷表面吸附一定濃度的金屬離子時(shí)，金屬離子就能吸附到細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)上，濃度增大時(shí)能和細(xì)菌中蛋白質(zhì)的一SH(硫醇)結(jié)合，使微生物不能進(jìn)行能量代謝，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，破壞其生理機(jī)能。無(wú)機(jī)抗菌劑的主要特點(diǎn)是耐熱性好、抗菌范圍廣、有效抗菌期長(zhǎng)、毒性低、不產(chǎn)生耐藥性。

2．1．2有機(jī)抗菌劑

    有機(jī)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(jià)銨鹽，雙胍類化合物，乙醇等，其作用機(jī)理是破壞細(xì)胞膜，使一SH酸化，導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，代謝受阻。防腐劑主要有甲醛，已噻唑，有機(jī)鹵素化合物，有機(jī)金屬等，其抗菌機(jī)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(jī)理是使細(xì)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(chǎn)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(jī)理一般認(rèn)為是由兩步來(lái)完成的：首先，在酸性條件下，殼聚糖分子中的一NH2與細(xì)菌細(xì)胞壁所含的硅酸、磷酸脂等解離出的陰離子結(jié)合，其結(jié)果是使細(xì)菌的自由活動(dòng)受阻，從而阻礙細(xì)菌的大量繁殖；然后，殼聚糖進(jìn)一步低分子化，通過(guò)細(xì)胞壁進(jìn)入細(xì)菌的細(xì)胞內(nèi)，使遺傳因子從DNA到RNA的轉(zhuǎn)變過(guò)程受阻，造成細(xì)菌無(wú)法繁殖。該天然抗菌劑來(lái)源豐富，也可單獨(dú)用來(lái)涂膜包裝，應(yīng)用前景廣闊。

2．2抗菌劑的選擇條件

    在抗菌材料的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)材料的用途和加工方法等要求，對(duì)抗菌劑進(jìn)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(xì)菌繁殖的抗菌劑的最小濃度)體現(xiàn)出來(lái)的， I C值越小證明抗菌效果越好。對(duì)于添加了抗菌劑的抗菌材料來(lái)說(shuō)，其抗菌能力主要是依賴材料表面的抗菌劑來(lái)實(shí)現(xiàn)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(duì)于不同的細(xì)菌具有不同的抗菌能力，也就是說(shuō)抗菌劑只對(duì)特定的細(xì)菌表現(xiàn)出抗菌性，在選擇抗菌劑的時(shí)候應(yīng)考慮抗菌劑的抗菌范圍，抗菌范圍當(dāng)然越廣越好。但是達(dá)不到時(shí)也可以對(duì)幾種不同的抗菌劑進(jìn)行復(fù)配，以期達(dá)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(duì)人體無(wú)害，應(yīng)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(lái)，有機(jī)抗菌劑的使用就具有很大的局限性，而無(wú)機(jī)抗菌劑和天然抗菌劑則因其安全性成為應(yīng)用的熱點(diǎn)。