缩略图

活性包装技术在食品保鲜中的应用研究进展

作者

冯平安

摘要:活性包装技术发展对食品行业整体发展具有重要意义,各种先进的活性包装技术应用为生鲜食品的跨地区交流提供了有力的技术支持,让更多的消费者享受到不同产地的生鲜食品,促进人们生活品质的提升。鉴于活性包装技术在食品行业中的突出应用价值,本次研究中将深入探讨活性包装技术在食品保鲜领域的应用研究进展,具体从总体的活性包装技术发展。肉类及果蔬类食品包装技术应用等方面论述各项研究成果,以此为食品行业中科学选用活性包装技术提供更全面的技术参考。

关键词:活性包装技术;食品保鲜;应用

1引言

随着经济全球化进程的持续深入,越来越多的食品开始在全球范围内流通。生鲜食品在所有类型的食品中受到消费者的普遍青睐,但生鲜食品保质期普遍偏短,经长途运输之后极易出现腐败变质的情况,影响到生鲜食品销售与消费者的身体健康。由此,国内外学者开始对延长生鲜食品保质期的可行方法进行研究,而在此领域研究中,一些学者从食品包装优化的角度着手,在各自研究中提出了更为先进的活性包装技术,主要技术类型有脱氧活性包装技术、抗菌活性包装技术、CO2控制技术、乙烯清除技术、损害显示技术等。各种活性包装技术在食品保鲜领域的应用为生鲜食品物流与市场经销活动提供了有力的帮助。基于此,本次研究中将对目前各种类型活性包装技术以及这些技术在食品保鲜领域应用相关的研究成果进行系统化的分析论述。

2活性包装技术总体发展研究进展

2.1植物提取物包装技术

现有食品包装领域研究中,一部分研究中提出,富含多酚的植物提取物可以作为可生物降解活性薄膜中的抗菌剂使用,使用含此类物质的塑料薄膜包装食品有助于延长食品的保质期。酚类化合物可以发挥离子载体作用调节薄膜PH值,降低质子驱动力,由此阻碍包装内部细菌对食品中营养物质的吸收,促使食物中有害菌落凋亡,抑制食物腐败进程。

ZhangR等人研究中以鸡肉蛋白质生物薄膜为实验材料,分别向材料中加入丁香精油、百里香精油及迷迭香精油,不同实验材料由此表现出不同水平的抗氧化与抗菌能力。分别使用添加丁香精油、百里香精油与迷迭香精油的鸡肉蛋白质生物薄膜进行食品保鲜包装对比实验,使用3种材料包装食品在相同湿度、温度环境下储存5天,结果显示添加丁香精油的薄膜包装食品的过氧化值为6.21mmol/kg,百里香精油薄膜抗氧化效果次之,包装食品的过氧化值为8.67mmol/kg,迷迭香精油薄膜包装食品过氧化值为10.69mmol/kg。

2.2生物有机酸包装技术

生物有机酸可以引发生物细胞PH值下降以及细胞膜通透性的异常变化。刘颖杰的的研究中向角叉菜胶基质的生物薄膜中加入柠檬酸之后,薄膜包装食品中革兰氏阴性菌水平为265CFU/g,革兰氏阳性菌水平为15dpm/g,而向同一基质生物薄膜中加入2.6%浓度的苹果酸之后,薄膜包装食品中革兰氏阴性菌水平为253CFU/g,革兰氏阳性菌水平为17dpm/g,与添加柠檬酸的薄膜在抗菌性能上无明显差别。张乾坤等人在研究中观测分析酒石酸抗菌活性包装纸对肉类制品腐败速率的影响。结果显示,在10℃的保存环境中,包装纸中肉类制品各种细菌的增殖速率较普通包装纸中肉类制品内部细菌增殖速率明显更低,银沸石纸包装肉类中的存货细胞数平均减少1gCFU/g。以上肉类食品抗菌活性包装技术应用以抗菌剂迁移机制为核心原理。除此之外,一些学者以上述各种生物有机酸抗菌剂使用为基础开展肉类食品抗菌活性包装技术相关的研究。

2.3二氧化碳释放/清除型包装技术

包括牛奶、生鲜肉类、新鲜果蔬等食品需要在高质量分数的二氧化碳环境中储存,通过高质量分数的二氧化碳抑制食品表面微生物群落增殖,降低其呼吸频率,以延长食品的保质期限。Schirrmer等人在研究中使用肉桂醛、乙酸、柠檬酸等物质与二氧化碳混合制备食品包装材料包装大马哈鱼,显著降低了食物表面微生物繁殖的速率,直至第7天开始才观测到食物表面的腐败现象,保质期较普通保鲜膜包装的同类食品延长5天的时间。再有,水果储存时,高质量分数的二氧化碳会引发水果无氧呼吸,内部不断积累不良产物,进而影响水果品质。

针对这类食品的活性包装技术研发中,Mahajan等人提出,可以使用能够与二氧化碳发生化学反应的试剂,例如氢氧化钠、氢氧化钙的混合物,或是氧化钙与硅胶混合物制备活性包装材料。另外还可以基于物理吸附原理,在正常包装的基础上添加活性炭、沸石等物质物理吸附二氧化碳,降低包装内部的二氧化碳体量。对此,在LiH等人研究中提到,活性炭等材料表面呈疏松、多孔结构,可以与二氧化碳分子发生相互吸引,由此通过这些材料实现对二氧化碳的物理吸附。SinghKA等人的研究中指出,释放型活性包装技术具体应用于果蔬类食品保鲜,可以进一步细分为二氧化碳释放包装与乙醇释放包装。首先,二氧化碳释放包装技术应用中,以小包装形式将二氧化碳释放剂与原有包装材料结合形成新的包装材料。对于二氧化碳耐受能力较高的果蔬可以应用此项包装技术。研究中使用二氧化碳释放剂与气调包装结合的包装方法包装苹果,将其保质期从3天延长至7天,充分展现其突出的二氧化碳释放效果。

2.4乙醇释放活性包装技术

除以上的二氧化碳释放包装技术以外,关于乙醇释放包装技术在果蔬类食品保鲜包装中的应用也受到了广泛关注。匡逸凡的研究中指出,在食品保鲜领域,乙醇一般作为抗菌剂使用,高浓度的乙醇可以杀灭已知绝大多数微生物,经过高浓度乙醇浸渍的果蔬产品其表面的微生物菌落会受到严重破坏,增殖效率由此受到影响。但是,基于乙醇的挥发效应,果蔬食品表面的乙醇浓度会持续下降,直至下降到适合不影响微生物增殖的水平,从而导致果蔬食品腐败进程的恢复。由此带乙醇发生剂的包装系统应运而生。在果蔬食品包装中可以将粉末状的乙醇发生剂与包装基材制成香囊或衬垫,将其置于果蔬包装的底部位置,让包装内部能够持续缓慢的释放乙醇。

3结论

综上所述,本次研究中对活性包装技术在食品保鲜领域应用的研究成果进行了全面的总结论述。从以上内容中能够看到,目前食品保鲜中对于活性包装技术的应用,主流的技术方案有植物提取物利用、金属纳米粒子利用等,针对肉类与果蔬类生鲜食品有不同的包装技术方案可供选择。纵观现有的活性包装技术研究成果,能够看到在智能保鲜包装技术领域有着比较大的研究空间,目前已有的研究成果对于智能包装技术的研究极少,所得研究成果不足以支持该项技术在食品保鲜包装领域的全面推广。因此,在今后有关食品保鲜包装应用的研究中,学者可以更高考虑将智能包装技术与现有活性包装技术的整合,进一步促进食品保鲜包装技术发展中智能化水平提升。

参考文献

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