用于肉类包装、美味食物和饮品包装的可食用聚合物薄膜

材料牛注：宾州州立大学农业科学学院的研究人员，将掺杂抗菌剂米酒乳杆菌素A的普鲁兰多糖薄膜用于食品包装，有效改善了肉制品的微生物安全性。

由于合成包装薄膜在环境中不能降解，其广泛使用引起了一系列的环境问题。消费者们急需能够生物降解和循环使用的、以生物质材料为基础的食品包装。基于此问题，研究者们致力于研发出新型食品级包装材料和技术，从而满足这些新的趋势，例如对来自于农业和海产原材料的生物聚合物的使用。

根据宾州州立大学农业科学学院的研究者们所说，将掺杂抗菌剂的可食用薄膜用于食品包装，密封气味、保持新鲜度和色泽，可以改善肉制品的微生物安全性。在一篇发表于Journal of Food Safety上的文章中，研究者们证明了包含抗菌剂米酒乳杆菌素A的普鲁兰多糖薄膜控制李斯特菌生长的有效性。

据物理学家网站报道，该研究团队（包括食品科学的助教Catherine Cutter、教授和领头人John Floros和意大利米兰大学的访问学者Valentina Trinetta）也证实了普鲁兰多糖薄膜可以直接将细菌素传送到食品表面的可行性。米酒乳杆菌素A是由一类乳杆菌产生的细菌素。首席调查员Cutter说道，“这是一种与新鲜肉制品有关的微生物产生的天然抗菌剂。”在发酵的过程中，产生了这种复合物，将其应用到肉制品时，可以抑制李斯特菌的生长。“随着时间的推移，控制包装薄膜中这些试剂的释放，可以阻碍目标微生物的生长。我们认为由这些细菌素修饰的可食用薄膜可置于熟食肉片之间，使产品避免致病菌的侵害。”

普卢兰多糖薄膜是一种生物聚合物，由真菌微生物出芽短梗霉产生的多糖类膜。这是一种无色无味薄膜，并且抗油阻氧。Cutter说道，“与直接添加米酒乳杆菌素A到即食肉制品中相比，普卢兰多糖薄膜需要较少的抗菌剂，说明抗菌性较长，允许微生物分子从薄膜到食物基体的迁移的控制。”据Cutter所说，这种微生物多糖先前并未应用到细菌素的传递系统。宾州州立大学研究的目的是评估米酒乳杆菌素A抑制引起食物中毒的李斯特菌菌株的有效性，研究包含米酒乳杆菌素A的普卢兰多糖薄膜控制熟食肉类中致病菌的效果。Cutter补充道，“包装材料中抗菌剂的添加和缓释可以扩展细菌滞后期，降低微生物生长率，延长食品的保质期。细菌素是一种可用于生物防腐的混合物。”

研究者们发现火鸡胸表面用普鲁兰多糖薄膜处理后，冷藏储存三周后，李斯特菌的数量急剧减少。这些结果证明了使用含有米酒乳杆菌素A的普鲁兰多糖薄膜来抑制或减少即食食品表面致病菌的可行性。

Cutter说道，“这种包装材料有一些极好的性质。它几乎同塑料一样结实，可用于肉制品包装，而且它完全是可食的。它目前还未能完全代替用于真空包装肉制品的材料，但是它保持了产品的完整性，有助于延长保质期。”

一旦普鲁兰多糖薄膜接触到像肉类的湿润表面，很快在表面成网状，在溶解的过程中，释放出抗菌剂。研究者们聚焦于食物传播致病菌李斯特菌，因为它代表了一种广泛关注的健康难题。含有该致病菌的高风险的食物包括即食食物和需要长期冷藏的产品。在1989年，美国农业部针对这种致病菌，实行了一个“零容忍”政策。Cutter解释道，“细菌普遍存在的性质、在冷藏温度下在食物中生长的能力和在食品加工中难以探测性，使得研究者们将目光转向新型的预防方法。大多数李斯特菌病的流行看起来是由少量李斯特菌株引起的，也被称作传染病复制。”

Cutter说道，“这种包装技术在延长即食食物的保质期和减少致病菌的风险方面扮演着重要的角色。”

WikiCell设计公司，一个基于剑桥大学，马萨诸塞州和法国巴黎的公司，研发了美味的食物和饮品包装的可食形式。WikiCell设计公司通过用可食膜密封食物和液体来模仿这种天然包装。这种膜，由带电聚合物和食品颗粒构成，反过来由一个坚硬的壳层保护，可以像一个鸡蛋一样被打破。

像椰子或橙子一样，一种由哈佛教授David Edwards发明的可食包装形式，WikiCell设计公司在其液体、气泡或固体周围提供了一个双层保护。你可以想到第一层，一个柔软的表面，就像一个葡萄干表面。它由三种主要的成份构成：微型天然食物颗粒，比如巧克力、水果、坚果或种子；一种有营养的离子，如钙离子；和一种天然分子，如壳聚糖（来自体内）或海藻酸盐（来自海藻）。将这三样混合后，它们形成一个静电凝胶，使水分保持在食物或饮料中。第二层，一种表面周围的保护壳，就像一个蛋盒包装。依据WikiCell设计的类型以及如何走近消费者，这种外壳可能是完全可食（就像洗一个苹果吃）或完全生物可降解的（你可以把它剥开扔掉）。

这种可食的外壳将由异麦芽酮糖醇（一种甜味剂）构成，可生物降解的外壳将由甘蔗渣（将甘蔗中糖分去除后剩余的部分）或木薯粉构成。它们共同构成一个胶状材料，可以保存从鸡尾酒到奶酪的一切食物。它可由流水纯化，并且不会溶解。

原文链接：Edible polymer film for meat packaging, deliciously edible food and beverage packaging。

本文由编辑部杨洪期提供素材，朱星烨编译，点我加入材料人编辑部。