納米材料在食品包裝中的應(yīng)用的論文

　　摘要：基于納米技術(shù)的納米包裝材料相對(duì)于傳統(tǒng)包裝材料有著機(jī)械性能良好、物理化學(xué)性能高、加工性能良好的優(yōu)勢(shì), 納米銀、納米二氧化鈦、納米氧化鋅都能夠被應(yīng)用在食品包裝領(lǐng)域當(dāng)中。主要針對(duì)納米材料在食品包裝中的應(yīng)用進(jìn)行研究。

　　關(guān)鍵詞：納米材料; 食品包裝; 納米技術(shù);

　　在國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的社會(huì)環(huán)境中, 人們對(duì)食品的安全衛(wèi)生要求越來越高, 同時(shí)伴隨著生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng), 食品包裝領(lǐng)域也面臨著諸多挑戰(zhàn)。納米技術(shù)是在20世紀(jì)90年代末期興起的交叉性科學(xué)領(lǐng)域。納米包裝材料是納米技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一, 納米包裝材料相對(duì)于其他包裝材料優(yōu)勢(shì)明顯。因此, 針對(duì)納米材料在食品包裝中的應(yīng)用進(jìn)行研究對(duì)于食品包裝領(lǐng)域發(fā)展有著重大的意義。

　　1 納米技術(shù)與納米包裝材料

　　納米技術(shù)是一項(xiàng)在納米尺度上對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)與作用進(jìn)行研究, 并且利用物質(zhì)性質(zhì)與特征開展多學(xué)科、交叉性研究的技術(shù)。納米材料即為材料的幾何尺寸已經(jīng)達(dá)到了納米級(jí)別, 并且具有一定的特殊性能。當(dāng)前對(duì)于納米材料的學(xué)術(shù)研究分為兩大方面:第一, 針對(duì)納米材料的性能進(jìn)行系統(tǒng)的研究, 并且對(duì)納米材料的微結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析, 與常規(guī)材料性質(zhì)、作用進(jìn)行對(duì)比, 總結(jié)出納米材料的規(guī)律、作用, 構(gòu)建出描述與表征納米材料的概念與理論。第二, 發(fā)展應(yīng)用納米材料。當(dāng)前納米材料應(yīng)用的核心問題大于在大量制備納米材料的過程中如何做到穩(wěn)定化、均勻化制備。納米材料的體態(tài)可以分為納米顆粒、納米粉體、納米薄膜等。納米材料憑借其結(jié)構(gòu)的特殊性以及特有的效應(yīng)決定了納米材料存在一系列與傳統(tǒng)材料不同的獨(dú)特性質(zhì), 使得納米材料的電學(xué)、熱學(xué)與光學(xué)性能得到了進(jìn)一步的提升。納米包裝材料主要是對(duì)包裝材料技能型納米處理, 使得包裝材料擁有納米的包裝特性, 相對(duì)于傳統(tǒng)包裝材料來說納米包裝材料的機(jī)械性能良好, 韌性高、可塑性好、使用年限長(zhǎng);物理化學(xué)性能高, 擁有高耐熱性、高透明度、高阻隔性, 可以用于特種包裝中;加工性能良好, 納米包裝材料可塑性強(qiáng), 能夠?qū)崿F(xiàn)吹塑、澆注、注塑成型。

　　2 納米材料在食品包裝中的應(yīng)用

　　2.1 納米銀在食品包裝中的應(yīng)用

　　納米銀在食品包裝中起到保鮮作用主要是由于納米銀能夠?qū)σ蚁┭趸�起到一定的催化作用。在食品保鮮包裝材料中適當(dāng)?shù)奶砑蛹{米銀能夠加快乙烯的氧化速度, 食品保鮮效果更加理想。同時(shí), 納米銀的耐光性能好、耐熱性能佳、化學(xué)性能穩(wěn)定, 作為食品包裝材料納米銀對(duì)細(xì)菌和霉菌都能夠起到良好的抗菌作用, 并且可以長(zhǎng)時(shí)間起到抗菌通。另外, 納米銀較為穩(wěn)定, 不會(huì)由于光照等因素而對(duì)食品安全造成影響。劉偉等[1]對(duì)納米銀的抗菌效果進(jìn)行了研究, 針對(duì)納米銀對(duì)G+菌、G-菌、酵母菌和霉菌的抑制效果進(jìn)行了研究。在相同濃度下納米銀對(duì)抗菌作用大小分別為G+菌>G-菌>酵母菌和霉菌。同時(shí), 銀的濃度與作用時(shí)間也會(huì)納米銀的抗菌作用產(chǎn)生一定的影響。將納米銀加入到包裝材料中能夠起到一定的保鮮作用。宋益娟等[2]針對(duì)納米銀與聚乙烯制備的保鮮袋來包裝醬鴨, 在包裝存儲(chǔ)過程中發(fā)現(xiàn)納米銀與聚乙烯制備的包裝能夠良好地保持醬鴨的風(fēng)味, 減少鴨肉中鹽基氮的出現(xiàn), 并且減少微生物的生長(zhǎng)。

　　2.2 納米二氧化鈦在食品包裝中的應(yīng)用

　　二氧化鈦是一種能夠在紫外光下被激發(fā)的光催化劑, 納米二氧化鈦能夠?qū)ψ贤饩�形成一定的抵御作用, 避免紫外線照射到肉類食品中加快氧化, 從而防止由于維生素流失與芳香化合物破壞所導(dǎo)致的食品營養(yǎng)成分下降與腐爛。納米二氧化鈦在食品保鮮應(yīng)用領(lǐng)域中有著十分廣泛的情景。同時(shí), 納米二氧化鈦?zhàn)鳛橐环N新型包裝材料能夠滿足生態(tài)保護(hù)需求, 在光照環(huán)境下還能夠粘污塑料、玻璃表面的油污、細(xì)菌等。陳麗等[3]將納米二氧化鈦運(yùn)用在PVC保鮮膜的制作當(dāng)中, 制備出了能夠隔絕氧氣的蘋果保鮮膜。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測(cè)定后, 該保鮮膜縱向拉伸強(qiáng)度提升了36%, 透氧率下降了18%, 透濕率減少了10%, 二氧化碳滲透率僅變化了1.5%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示, 含有納米二氧化鈦的PVC保鮮膜保鮮效果明顯優(yōu)于普通蘋果專用保鮮袋。Sunada K等[4,5]所進(jìn)行研究指出, 納米銀與納米二氧化鈦的結(jié)合能夠獲得更好的保險(xiǎn)效果。納米二氧化鈦的孔狀結(jié)構(gòu)可以為納米銀提供更多結(jié)合的觸點(diǎn), 優(yōu)化了納米銀單體容易流失的缺陷, 進(jìn)一步強(qiáng)化了納米包裝材料的安全性。

　　2.3 納米氧化鋅在食品包裝中的應(yīng)用

　　納米氧化鋅是一種能夠被紫外光激發(fā)的寬帶隙半導(dǎo)體, 擁有良好的光催化活性。納米氧化鋅作為一種無機(jī)金屬氧化物擁有無毒、成本低、使用便捷、生物相容性優(yōu)良的特征, 當(dāng)前已經(jīng)被普及使用到光催化講解有毒有機(jī)污染物、太陽能電池等行業(yè)當(dāng)中。相對(duì)于納米二氧化鈦來說納米氧化鋅的光催化活性更強(qiáng), 量子產(chǎn)率更高, 是當(dāng)前市面上最具應(yīng)用前景的光催化劑之一。基于納米氧化鋅良好的光催化活性, 其在食品包裝中也有著廣泛的運(yùn)用。毛桂潔等[6]充分利用了納米氧化鋅的紫外線屏蔽作用, 將其運(yùn)用到PVA當(dāng)中, 有效提升了PVA薄膜的保留率與斷裂伸長(zhǎng)率。日本學(xué)者Sawai等[7]通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn), 納米氧化鋅分體通過接單接觸能夠有效抑制大腸桿菌與金黃色葡萄球菌。高艷玲等[8]研究發(fā)現(xiàn), 在自然光照與普通室溫環(huán)境下納米氧化鋅改性聚烯烴復(fù)合材料能夠有效抵抗枯草芽孢桿菌, 抗菌率高達(dá)99.99%。同時(shí), 還對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等均有一定的抑制作用。通過上述一系列研究可以得知, 納米氧化鋅對(duì)于金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等細(xì)菌的抑制效果良好, 但是對(duì)霉菌、酵母等真菌的抑制效果需要通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)來證明。

　　3 結(jié)束語

　　總的來說, 納米技術(shù)、納米材料與納米包裝材料的發(fā)展將會(huì)有力推動(dòng)食品包裝工藝的發(fā)展。在未來的發(fā)展過程中納米材料的安全性將會(huì)是研究熱點(diǎn), 將為食品包裝應(yīng)用納米材料提供重要的學(xué)術(shù)理論依據(jù)。

　　參考文獻(xiàn)

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