[发明专利]一种具有控制释放功能的抗菌包装材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于食品包装的具有控制释放功能的抗菌包装材料的制备方法。食品包装的目的在于为食品的生产、流通和消费提供可靠的保障，在保证安全的前提下，提高被包装食品感官和延长货架期是食品包装技术永恒的追求。塑料软包装和容器在食品包装领域踞于主导地位，但目前现有的塑料包装材料，仅能被动的为被包装食品提供保护物理作用。用运活性包装技术实现活性物质——抗菌剂的控制释放，预期可达到安全、高效的目的。现有研究主要采用表面涂覆和智能共混的方法以实现上述目标，但实验效果不甚理想。本发明专利则开创了一种新的方法，即利用聚合物表面改性和药物控制释放技术，实现活性物质抗菌剂的控制释放。

背景技术

活性包装(Active packaging)就是通过包装材料与被包装物或包装内部气体环境间的相互作用，获得提高被包装物质量、延长货架寿命的效果的一类包装技术，常见包括抗菌包装、除氧包装、除湿包装、清除/产生CO₂包装、清除/产生乙烯包装等。通常，是将抗菌剂、除氧剂、除湿剂等活性物质用纸带封装后，再加入到包装中。这种做法的缺点在于活性物质容易发生泄漏，污染被包装物；其次，容易被误食，引发安全问题；第三，增加了生产成本，并且一些活性物质还可能影响包装线的计量准确性(如一些金属氧化物除氧剂)。活性包装技术目前正朝着安全、高效的方向发展。

食品在存储过程中，受自身因素如pH值、水份活性(a_w)及一些外界因素如环境温、湿度、气体氛围、光、微生物等的影响而品质逐渐下降。其中，微生物的大量繁殖和代谢是造成食品变质的主要诱因之一。控制释放包装(Controlled release packaging，CRP)是指通过控制材料中活性物质如抗菌剂、抗氧化剂、酶、风味剂及营养物等的释放速率，使被包装食品表面活性物质长时间维持在某一有效浓度，达到提高食品质量及安全性等目的新型包装技术。CRP是所有活性包装中一项最具创新性及挑战性的技术，控制缓释抗菌包装则是CRP研究的热点之一。

研究表明，有机酸、杀真菌剂、细菌素(如Nisin素)、酶(如溶菌酶)、乙二胺四乙酸(EDTA)、壳聚糖、三氯生(Triclosan)或载银物质等均具有良好的抗菌效果。但是，将抗菌剂如Nisin素直接涂覆在材料表面，由于抗菌剂的迁移由涂层的溶胀及溶解过程主导，释放速度过快；反之将其通过共混、挤出等工艺加入到薄膜本体中，由于高温下抗菌剂大量失活，且释放速率受扩散控制过慢，因而利用率大大降低，两者的实用效果均不理想(PackagingTechnology and Science，18(2005)77-87)。同时，用化学方法将上述活性蛋白分子固定在材料表面，则又由于蛋白质结构的破坏，抗菌活性急剧下降(Journal of Biomaterial Science，Polymer Edition，12(2001)1091-8)。

国际专利WO95/12981及WO95/17819和美国专利USP5880150报道了一种烯丙基异硫氰酸酯(AIT)控制释放制剂的制备方法，其主要是将AIT蒸汽填充在经过交联处理的多孔紫胶基质中，通过改变紫胶的化学组成和制备方法，调节AIT的释放速率，据称可用于食品、包装材料、建筑材料等各种领域中作为高度稳定且具有抗微生物、防霉、保鲜和防虫作用的功能物质。公开号为1515605的中国专利报道了一种将抗菌剂与热塑性树脂共挤出流延而制备抗菌膜的方法，该方法制备的材料可用于卫生材料如卫生巾、卫生护垫、婴儿纸尿裤及成人尿失禁产品，食品包装材料如保鲜膜，食品包装袋，药品包装等一次性包装材料等。