纳米材料在食品保鲜包装中的应用
纳米材料在食品保鲜中的应用研究
纳米材料在食品保鲜中的应用研究现代社会对食品保鲜度要求越来越高,而纳米技术的应用为食品保鲜提供了全新的解决方案。
纳米材料在食品保鲜领域的应用研究,不仅可以延长食品的保鲜期限,还能提高食品的安全性和质量。
一、纳米包装材料纳米包装材料被广泛用于食品包装领域,它们使用纳米材料的特殊性能,如较大的比表面积和高度可调控的孔隙结构,来实现对食品的保护。
通过合理设计纳米包装材料,可以有效地降低食品与外界环境的接触,避免氧化反应、水分流失和微生物污染。
一些研究表明,纳米包装材料可以大幅延长食品的保鲜期,并保持食品的外观和口感。
二、纳米生物传感器纳米生物传感器是近年来广受关注的研究方向,它可以通过纳米材料对食品中的微量生物或化学物质进行快速检测和监测。
纳米生物传感器的高灵敏度和选择性使得食品加工企业能够更好地控制食品质量和安全。
例如,纳米生物传感器可以快速检测食品中的残留农药、重金属和致病微生物,帮助企业及时发现问题并采取措施,保障食品的安全性和卫生。
三、纳米抗菌剂传统的防腐剂和杀菌剂常常会带来对人体健康的潜在威胁,而纳米抗菌剂则能够在有限的浓度下,有效地抑制微生物的生长和繁殖。
纳米抗菌剂具有较大的比表面积和更强的活性,可以更好地与微生物相互作用,达到预防食品变质和污染的效果。
目前,一些纳米抗菌剂已经被应用在食品加工过程中,有效地延长了食品的保鲜期限。
四、纳米包覆技术纳米材料的包覆技术是一种常用的食品保鲜方法,通过纳米材料对食品表面进行包覆,可以形成一层保护膜,阻隔外界有害物质的侵入,同时减少水分流失。
纳米包覆技术还可以改善食品的质地和风味,提高食品的整体品质。
目前,许多食品企业已经开始使用纳米包覆技术来保鲜、改良食品。
纳米材料在食品保鲜领域的应用研究具有广阔的前景。
未来的研究重点可以从以下几个方面展开:首先,进一步研究纳米包装材料的合理设计,考虑不同食品的保鲜需求,促进纳米材料与食品的兼容性;其次,加强对纳米生物传感器的研究,开发更快速、灵敏的检测方法,以提高食品质量安全的监控能力;再者,继续研究纳米抗菌剂的杀菌机理和应用效果,提高抗菌剂的稳定性和安全性;最后,深入探索纳米包覆技术在食品保鲜和改良方面的新突破,以满足不断提高的消费者需求。
纳米材料在食品包装与保鲜中的应用与效果评估
纳米材料在食品包装与保鲜中的应用与效果评估纳米材料在食品包装与保鲜中的应用与效果评估随着物质科学的发展,纳米技术已经成为一种先进的科技手段,被广泛应用于各个领域。
在食品包装与保鲜方面,纳米材料的应用也逐渐引起了人们的关注。
本文将探讨纳米材料在食品包装与保鲜中的应用,并从效果评估的角度,评述其优点与局限性。
一、纳米材料在食品包装中的应用1. 纳米材料的阻隔性能在食品包装中,纳米材料能够形成一层有效的屏障,阻隔水分、氧气和臭氧等有害气体的渗透,从而减少食品的氧化变质。
例如,纳米陶瓷材料能够有效地屏障微生物和细菌的进入,延长食品的保鲜期。
2. 纳米材料的抗菌性能纳米材料具有较大的比表面积和高度的活性,能够与微生物发生物理或化学反应,抑制微生物的生长繁殖。
其中,纳米银被广泛应用于食品包装材料,其对细菌的抑制效果显著。
二、纳米材料在食品保鲜中的应用1. 纳米材料的吸附性能纳米材料具有较大的比表面积和孔隙结构,能够吸附食品中的有机物和气味物质,减少食品散发的异味。
同时,纳米材料还能吸附食品中的湿度,保持食品的干燥程度。
2. 纳米材料的透气性能纳米材料能够形成微小气孔,使食品与外界环境发生适量的气体交换,保持食品的新鲜度。
特别是氧气的透过性能,能够维持食品中的氧气浓度,防止食物因缺氧而变质。
三、纳米材料在食品包装与保鲜中的效果评估1. 优点纳米材料能够提高食品包装的保鲜效果,延长食品的保质期,减少食品浪费。
同时,纳米材料具有无毒、无味、无色等特点,对食品的安全性没有影响。
2. 局限性纳米材料的制备过程相对复杂,成本较高,对生产工艺提出了更高的要求。
此外,纳米材料的长期影响与环境风险仍然存在争议,需要进一步的研究评估。
综上所述,纳米材料在食品包装与保鲜中的应用具有巨大的潜力。
然而,还需要进一步的研究与评估,以确保其在食品安全与环境保护方面的可持续性。
只有综合考虑纳米材料的优点和局限性,合理利用纳米技术,才能为食品包装与保鲜领域的发展带来更多的创新与突破。
纳米材料在食品包装中的应用研究
纳米材料在食品包装中的应用研究现代食品工业发展迅猛,食品包装的质量也在不断提升。
近年来,纳米技术被广泛引入食品包装领域,并成为研究热点之一。
纳米材料具有的独特物理、化学特性使其成为了改进食品包装性能的绝佳选择。
本文将探讨纳米材料在食品包装中的应用研究。
一、纳米材料介绍纳米材料是在纳米尺度(1-100纳米)下的物质,拥有独特的物理、化学及生物学特性。
由于其表面积大、反应活性高、量子效应、近场效应等特殊性质,纳米材料具有其他物质无法比拟的优越性能。
纳米技术应用于食品包装袋、塑料膜等材料中,可以改进其功能性能,从而有助于保护食品和增强包装材料的功能。
二、纳米材料在食品包装中的应用1. 纳米氧化锌的应用纳米氧化锌在食品包装材料中的应用是最为常见的,主要是通过其杀菌、防腐的特性来保护食品的质量。
直接将纳米氧化锌加入包装材料中,能够有效地抑制食品中的细菌和霉菌的繁殖,以延长食品的保质期。
2. 纳米TiO2的应用纳米TiO2除了具备氧化锌的杀菌和防腐特性外,还具有光催化性质。
在太阳光照射的情况下,纳米TiO2能够分解细菌和其他有害物质,可以应用于食品包装中的空气净化和除臭。
3. 纳米银的应用纳米银作为食品包装中杀菌的一种选择,不会影响到食品的质量和口感。
由于其极高的表面积积效应,在低浓度下即可发挥杀菌效果,并且对细菌的杀灭率较高,有着非常广泛的应用前景。
4. 纳米氧化硅的应用将纳米氧化硅添加到食品包装中,可以有效地实现透明度、抗水性和抗油性的增强,提高包装材料的压缩性和强度,从而保护食品的安全性。
三、纳米材料在食品包装中的研究进展目前,纳米材料在食品包装中的应用研究已经取得了不少进展。
设计制备适用于食品保鲜的纳米复合材料Ⅰ和Ⅱ,这两种材料在食品保鲜方面具有很大的作用。
同时,研究人员还研发了全新的双层纳米包装材料,这种包装材料可以对食品进行长期保鲜,从而改善了普通食品包装材料在长期储存中存在的问题。
四、结论近年来,纳米材料在食品包装领域的应用已经成为了一个热门研究方向。
纳米材料在食品包装中的实用技巧
纳米材料在食品包装中的实用技巧随着科技的进步和人们对食品安全的不断关注,纳米技术逐渐在食品包装领域得到了广泛应用。
纳米材料具有优越的物理和化学性能,可以改善食品包装的功能和性能,并提高食品的保鲜、保质期和安全性。
下面将介绍纳米材料在食品包装中的实用技巧。
1. 纳米复合材料的应用纳米复合材料是将纳米材料与传统材料进行复合,可以增加食品包装的强度、耐热性和耐腐蚀性。
例如,将纳米二氧化硅加入塑料包装材料中,可以提高其机械强度和耐高温性,保证包装能够承受运输过程中的压力和温度变化。
此外,纳米复合材料还可以阻隔氧气和湿气进入包装内部,延长食品的保鲜期。
2. 纳米涂层的使用纳米涂层是将纳米材料制成薄膜或涂料涂覆在食品包装表面,可以提高食品包装的防水性、防油性和耐磨性。
例如,将纳米银颗粒制成纳米涂层涂覆在食品包装纸上,可以抑制细菌和微生物的生长,防止食品受到污染。
另外,纳米涂层还可以增加包装材料的光泽度和透明度,提升食品的外观质量。
3. 纳米保鲜剂的运用纳米保鲜剂是利用纳米材料的抗菌性能和吸附能力来保护食品免受微生物和化学物质的污染。
例如,将纳米二氧化钛添加到食品包装袋中,可以吸附并分解包装内部可能产生的有害气体,减少对食品的危害。
此外,纳米保鲜剂还可以延长食品的保质期,保持食品的新鲜度和营养价值。
4. 纳米指示剂的监测纳米指示剂是一种利用纳米材料的特殊性能制成的指示剂,可以帮助监测食品包装中的温度、湿度和气体浓度等参数。
例如,将纳米薄膜制成温度指示剂涂覆在食品包装表面,当食品包装暴露在高温环境或过期时,纳米薄膜会发生颜色变化,提醒消费者不要食用。
这种纳米指示剂可以提高食品包装的安全性和可靠性,保护消费者的权益。
5. 纳米传感器的应用纳米传感器是一种利用纳米材料的特殊性能制成的传感器,可以检测食品包装中的微生物和有害物质。
例如,将纳米金颗粒制成传感器涂覆在食品包装内部,当食品被污染或变质时,纳米传感器可以迅速反应并发出警报,提醒消费者不要食用。
纳米材料在食品包装中的应用
纳米材料在食品包装中的应用近年来,纳米技术逐渐成为科技领域中备受关注的热门话题。
与之相应的,纳米材料也成为食品包装材料领域中的新宠。
纳米材料的优良性能和特殊的结构使其在食品包装中的应用具有广阔的发展前景。
1. 纳米材料的应用特点纳米材料指的是尺寸在1-100纳米之间的微小材料。
由于其尺寸特小,因此与普通材料相比具有一系列独特的物理、化学和生物特性。
这些特性使得纳米材料在食品包装领域中的应用具有众多的优势。
首先,纳米材料具有更好的防水性和保鲜性能。
纳米材料表面积相对较大,能够有效地吸附水分和氧气,从而起到隔绝外界空气、水分和细菌的作用。
此外,由于纳米材料中存在的间隙和空腔,能够阻止微生物的生长繁殖,从而延长食品的保质期。
其次,纳米材料具有更好的机械性能。
尽管纳米材料的尺寸极小,但其内部结构却非常稳定。
由于纳米材料可以拥有更高的比表面积和更好的增强性能,因此其在承受压力和抗撕裂等方面具有更高的性能表现。
最后,纳米材料还具有阻燃性和防静电性。
纳米材料能够通过改变其表面化学性质和形态结构来调整其阻燃性和导电性能,从而对包装材料进行特定的功能设计,包括阻燃、静电消除、可控释放等。
2. 纳米材料在食品包装中的应用2.1 防伪包装由于纳米技术可以制备出各种新型、高效的功能材料,而这些材料往往具有高度特异性的性能,使得它们被广泛用于食品包装领域。
比如,纳米粒子的表面可以被改造,以实现不同温度下的颜色变化,从而作为一种新型的防伪材料,保证食品的安全性。
2.2 抗菌功能包装纳米材料可以通过改变其形态或表面化学性质的方式来增强其抗菌能力,从而降低食品被污染或变质的风险。
纳米银、纳米氧化锌等抗菌材料被广泛应用于食品包装中,对肉制品、水果、蔬菜、奶制品等进行保障。
2.3 包装材料强化传统包装材料往往不能满足特殊的包装需求,例如柔性包装材料与脆性食品包装的搭配。
纳米技术的广泛应用可以使包装材料具有更好的机械性能、更高的强度、更高的耐撕裂性以及对高温、潮湿等极端环境的抵御能力。
利用纳米技术改善食品保鲜效果的研究
利用纳米技术改善食品保鲜效果的研究随着科技的不断进步,纳米技术日益受到重视,并被广泛应用于各个领域。
食品保鲜作为人类生活中一个重要的方面,也受益于纳米技术的应用。
本文将探讨利用纳米技术改善食品保鲜效果的研究,并讨论其优势和未来发展的方向。
一、纳米技术在食品保鲜中的应用纳米技术利用纳米级颗粒,具有大比表面积、高表面活性和量子效应等特点,可以实现精确的控制和调节,因此在食品保鲜方面有着巨大的潜力。
目前,纳米材料已经成功应用于食品包装和食品处理两个方面。
1. 纳米材料在食品包装中的应用纳米材料在食品包装中发挥着重要的作用。
一方面,纳米材料可以提供更好的物理屏障效果,防止氧气和水分等有害物质进入食品,减缓食品氧化和腐败的过程。
另一方面,纳米材料还可以释放活性物质,如抗菌剂和保鲜剂,以延长食品的保鲜期。
例如,纳米银材料可以具有很强的抗菌效果,能够抑制食品中的细菌繁殖,延长食品的货架寿命。
2. 纳米材料在食品处理中的应用纳米技术还可以用于食品的处理,以改善其保鲜效果。
例如,利用纳米粒子可以实现食品表面的杀菌和卫生处理,从而减少食品中的微生物污染。
此外,纳米技术还可以用于食品的成分调控和结构改变,以提高食品的质量和保鲜效果。
例如,通过添加纳米级食品添加剂,可以改善食品的流变性质,提高食品的稳定性和质感。
二、纳米技术在食品保鲜中的优势与传统的食品保鲜技术相比,纳米技术具有许多优势。
1. 提高保鲜效果纳米材料具有很高的比表面积和表面反应活性,可以更好地与食品接触,从而提高保鲜效果。
纳米材料可以吸附和去除食品中的有害气体,如乙烯和二氧化碳,减缓食品的腐败过程。
同时,纳米材料的高活性表面还可以捕获和杀灭食品中的细菌和其他微生物,保持食品的新鲜度和卫生。
2. 减少食品浪费食品浪费是一个全球性的问题,而纳米技术可以帮助解决这个问题。
通过利用纳米材料,可以延长食品的保鲜期,减少食品的腐败和变质,从而减少食品的浪费。
同时,纳米技术还可以实现食品的智能检测和监控,提前发现食品的变质和污染,促进食品安全和品质的保持。
纳米科技在食品保鲜与包装中的应用技巧
纳米科技在食品保鲜与包装中的应用技巧随着科技的进步和人们对食品安全的日益关注,纳米科技在食品保鲜与包装领域的应用越来越受到重视。
纳米材料具有独特的物理和化学性质,能够改善食品保鲜效果并增强包装的功能。
本文将介绍纳米科技在食品保鲜与包装中的应用技巧。
一、纳米材料在食品保鲜中的应用1. 纳米氧化锌的抗菌作用纳米氧化锌具有很强的抗菌性能,可以用于食品保鲜剂的制备。
将纳米氧化锌添加到食品包装材料中或涂覆在食品表面,能够抑制食品中的菌落生长,延长食品的保质期。
此外,纳米氧化锌对于多种常见的食源性病原菌也有较强的抑制作用,可以提高食品的安全性。
2. 纳米包埋技术的应用纳米包埋技术是将纳米材料结合到食品中,使其在食品保鲜中发挥作用。
常见的纳米包埋技术包括纳米乳液包埋技术和纳米胶束包埋技术。
纳米乳液包埋技术可以改善食品的质地和口感,同时增加食品的保湿性;纳米胶束包埋技术则可以用于控制食品的释放行为,例如延缓食品的氧化反应和香气的挥发,使食品保持新鲜。
3. 纳米传感器的应用纳米传感器是一种能够感知和检测微小物质或环境变化的器件,其在食品保鲜中的应用越来越广泛。
例如,纳米传感器可以实时监测食品中的残留农药和化学添加剂,及时发现问题并采取相应的措施。
此外,纳米传感器还可以用于检测食品中的微生物污染以及食品的新鲜度,确保食品的质量和安全。
二、纳米材料在食品包装中的应用1. 纳米薄膜的应用纳米薄膜是一种薄而均匀的材料,可以用于食品包装中的氧气屏障。
纳米薄膜具有较高的气体阻隔性能,可以减少包装内外氧气的交换,延缓食品的氧化速度,从而延长食品的保质期。
此外,纳米薄膜还可以提高食品包装的机械性能,增加包装的强度和耐久性。
2. 纳米防伪技术的应用纳米防伪技术是一种通过添加纳米材料实现包装标志的独特性和真实性的方法。
纳米防伪技术可以制作出难以仿制和窃取的包装标志,有效地防止食品的假冒和串货,保障消费者的权益。
常见的纳米防伪技术包括纳米颜料标记、纳米条纹标记和纳米荧光标记等。
纳米技术在食品包装和保鲜中的应用
纳米技术在食品包装和保鲜中的应用随着科技的飞跃发展,纳米技术在食品包装和保鲜中的应用也被越来越多的人关注和使用。
虽然人们对食品保鲜的需求已经存在了很多年,但是在过去,食品包装的目的仅仅是简单的保护,而现在食品包装和保鲜已经发展到了新的高度。
利用纳米技术可以生产各种新型的食品包装材料,这些材料不单单能保护食品,更能使食品质量得以保持,从而延长食品的保鲜期。
一、纳米包装技术概述纳米技术的应用使得食品包装材料展现出更为细微的性质,有效杜绝了食品在运输、储存、销售过程中发生的物理、化学、生物变化。
纳米技术主要依靠材料的微观结构、形态和表面性质等,来改变材料的性能。
因此,纳米材料的表面积增加了很多,相对于大尺寸的颗粒,纳米颗粒更容易反应。
纳米包装材料的能力超级强,不仅可以隔绝氧气、水、细菌的进入,更能根据不同的食品特性,设计制造对应的包装材料,大大提高食品的品质和保鲜期。
二、纳米包装技术的优点1.延长食品保质期采用纳米材料制作的食品包装,不仅能够阻隔空气和水分,还可以通过控制光、温度和湿度等因素,使食品保持良好品质,延长食品保质期。
2.美观度更高随着人们生活水平的提高,对于外在因素的要求也越来越高,其实纳米包装材料的质感和外观也得到了极大的改善,让食品不仅味道好,而且很漂亮,包装上的图案也充满创意,增加了消费的观赏性,更具吸引力。
3.对环境更友好现代社会非常看重环保,纳米包装材料较易降解,即使不经过特殊处理也不会留下污染,也不会产生难以处理的垃圾。
因而在生活中普及这种包装材料,对于环保也是有益的。
4.方便使用纳米包装材料也易于使用,因为其特殊的性质,纳米材料可以制造出非常薄和柔软的包装,容易让人们携带和使用。
同时,由于纳米包装材料可以隔绝细菌,避免切换使用不同的食品包装所带来的污染。
三、纳米包装技术的应用案例1.纳米包装材料在果汁保鲜上的应用近年来,各类果汁的销量都在不断攀升。
然而,传统的果汁包装,往往会使果汁因氧化变质而影响口感更好的味道。
纳米技术在食品储存和保鲜中的应用指南
纳米技术在食品储存和保鲜中的应用指南随着科学技术的进步,纳米技术在各个领域都展现出巨大的潜力。
在食品储存和保鲜领域,纳米技术也被广泛地研究和应用。
本文将为您提供一份纳米技术在食品储存和保鲜中的应用指南,帮助您了解如何利用纳米技术提高食品的储存和保鲜能力。
一、纳米材料在食品储存和保鲜中的应用1. 纳米包装材料纳米包装材料是纳米技术在食品储存和保鲜中的常见应用。
这些材料由纳米颗粒组成,具有较大的比表面积和特殊的物理化学性质,可以有效阻隔氧气、水分和细菌等有害物质的渗透。
通过将食品包装在纳米材料中,可以延长食品的保鲜期,并减少食品与外界环境的接触。
2. 纳米传感器纳米传感器是一种可以检测食品中微小变化的装置。
利用纳米技术的特殊特性,纳米传感器可以对食品中的温度、湿度、气味等参数进行实时监测,从而及时发现食品可能出现的变质情况。
这种技术可以大大减少食品浪费,提高食品的质量和安全性。
3. 纳米杀菌剂纳米杀菌剂是一种可以抑制食品中细菌和微生物生长的技术。
纳米杀菌剂采用纳米材料作为载体,通过释放杀菌剂分子来抑制细菌的繁殖。
与传统的杀菌方法相比,纳米杀菌剂具有更高的效率和更低的剂量,可以有效地保持食品的新鲜和健康。
二、纳米技术在食品储存和保鲜中的优势1. 增加食品的保鲜期纳米技术可以帮助食品制造商延长食品的保鲜期。
纳米包装材料可以有效地隔绝外界的空气和湿气,减少食品与环境的接触,保持食品的新鲜和口感。
纳米杀菌剂可以抑制微生物的繁殖,延缓食品的腐败,并延长食品的储存时间。
2. 提高食品的营养价值纳米技术还可以提高食品的营养价值。
通过将纳米材料添加到食品中,可以增加食品的营养成分含量,改善食品的口感和质地。
例如,纳米包装材料可以通过控制食品中的氧气和湿气水平,保持食品中的维生素和营养物质的稳定性,减少营养素的流失。
3. 减少食品浪费纳米技术可以帮助减少食品浪费。
通过使用纳米传感器监测食品的变质情况,可以及时发现食品的质量问题,并进行相应的处理。
纳米技术在食品包装材料中的应用
纳米技术在食品包装材料中的应用随着科技大发展,纳米技术也逐渐发挥重要作用,其中一项应用就是在食品包装材料中。
纳米技术的应用使得食品包装材料更加耐用,具有杀菌作用,并且可以延长食品的保质期,为人们带来更多便利。
1. 纳米复合材料在食品包装中的应用
纳米复合材料是纳米技术的重要应用之一,它可以将不同的材料进行复合。
在食品包装中,使用纳米复合材料可以保证包装材料的耐用性和防水性,有效避免包装材料因湿气而被破坏。
此外,纳米复合材料中也添加了一些抗菌剂,能够有效杀灭食品中的细菌,保证食品的卫生安全。
2. 纳米纤维材料在食品包装中的应用
纳米纤维材料是一种叠层结构材料,可以通过纳米技术制造得到。
在食品包装中,使用纳米纤维材料可以有效防止食品腐烂和氧化,从而延长食品的保质期。
此外,纳米纤维材料可以有效防止UV紫外线的照射,避免食品中的营养成分被破坏。
3. 纳米管材料在食品包装中的应用
纳米管材料是一种管状结构的材料,具有较大的表面积和孔隙度。
在食品包装中,使用纳米管材料可以有效吸附食品中的水分和氧气,从
而延长食品的保质期。
此外,纳米管材料是一种绿色环保材料,对环境不会造成污染。
总结:
纳米技术的应用对于食品包装材料来说,是一种重要的创新方式。
利用纳米复合材料、纳米纤维材料和纳米管材料等纳米材料,在食品包装中可以实现保鲜、抗菌、防水、抗氧化等多种功能,为人们的日常生活提供了更多便利。
未来,纳米技术在食品包装材料中的应用将会更加广泛,为我们的健康和环保事业带来更多创新与突破。
纳米科技在食品保鲜中的使用方法总结
纳米科技在食品保鲜中的使用方法总结随着科技的不断进步,纳米科技在各个领域中发挥着越来越重要的作用。
在食品保鲜方面,纳米科技为我们提供了创新的解决方案。
本文将总结纳米科技在食品保鲜中的使用方法,以及其对于食品保质期延长、防止食品腐败以及减少食品浪费的影响。
1. 纳米材料在食品保鲜中的应用纳米材料包括纳米粒子、纳米薄膜、纳米纤维等,它们具有特殊的物理和化学性质,可以改善食品的保存条件和延长保质期。
以下是纳米材料在食品保鲜中的主要应用方法:1.1 纳米粒子包裹纳米粒子可以包裹在食品表面,形成保护层,防止氧气、水分和其它污染物质的侵入。
例如,纳米二氧化硅粒子可以在果蔬表面形成一层透明的保护膜,减少水分的流失和氧气的进入,从而延长果蔬的保鲜期。
同样地,纳米银粒子可以抑制食品中微生物的生长,有效地防止食品腐败。
1.2 纳米薄膜涂层纳米薄膜涂层是将纳米材料制成液体形式,喷洒或浸渍于食品表面,形成一层薄膜,保护食品免受外界环境的侵害。
这种涂层可以阻隔氧气、水分和微生物的进入,延缓食品的氧化和腐败过程。
举例来说,纳米壳聚糖膜可以有效地保护水果、肉类等易腐食品,延长它们的保质期。
1.3 纳米纤维包装纳米纤维是一种具有高比表面积和高强度的材料,可以用来包装食品,提供额外的保护层。
纳米纤维包装材料可以抑制微生物的生长,同时能够调控食品的水分和氧气传递速率,有助于保持食品的新鲜度。
目前,一些纳米纤维包装材料已经在市场上使用,例如纳米纤维素膜在肉类包装中的应用。
2. 纳米科技对食品保质期延长的效果纳米科技在食品保质期延长方面发挥着重要作用。
通过采用纳米材料的包覆技术,食品的保鲜期可以得到显著延长。
纳米材料能够阻隔氧气、水分和微生物的进入,减缓食品的氧化和腐败过程。
这意味着消费者可以更长时间地享用新鲜的食品,减少食品浪费情况的发生。
3. 纳米科技防止食品腐败的效果食品腐败是指食品在储存和运输过程中受到微生物、氧化等因素的影响变质失去食用价值。
纳米包装材料在食品保鲜中的应用研究
纳米包装材料在食品保鲜中的应用研究随着科技的发展和人们生活水平的提高,食品保鲜变得越来越重要。
传统的食品包装材料在一定程度上可以延长食品的保鲜期限,但是由于缺乏对食品微生物和氧化过程的控制,往往无法达到理想的效果。
因此,纳米包装材料作为一种新型的食品保鲜材料应运而生。
本文将探讨纳米包装材料在食品保鲜中的应用研究。
1. 纳米包装材料的特点纳米包装材料的特点主要包括以下几个方面。
首先,纳米材料具有较大的比表面积,这意味着更多的接触面积可以与食品接触,从而促进食品与包装材料之间的相互作用。
其次,纳米材料具有较高的延展性和柔韧性,可以根据食品的形状和大小进行调整,从而更好地保护食品的完整性。
此外,纳米材料还具有较高的抗菌性和氧化稳定性,可以有效抑制食品中微生物的生长和氧化反应的发生。
2. 纳米包装材料的应用研究纳米包装材料在食品保鲜中的应用研究主要体现在以下几个方面。
首先,纳米包装材料可以用于食品微生物的控制。
通过掺杂纳米颗粒或利用纳米材料的抗菌性,可以抑制食品中微生物的生长,延长食品的保鲜期限。
其次,纳米包装材料可以用于食品的抗氧化。
纳米材料可以通过吸附氧化剂,减少食品中氧化反应的发生,从而防止食品质量的下降。
此外,纳米包装材料还可以用于食品的气体调节。
纳米材料可以吸附或释放特定的气体分子,调节食品中的气氛,从而保持食品的品质和口感。
3. 纳米包装材料的未来发展纳米包装材料在食品保鲜中的应用研究还处于起步阶段,仍然存在一些挑战和问题。
首先,纳米材料的安全性是一个重要的问题。
目前,对于纳米材料的安全性评估和监管还不够完善,需要加强相关研究和监督。
其次,纳米材料的制备工艺和成本也是一个挑战。
纳米材料的制备需要先进的工艺和设备,成本较高,限制了其在食品保鲜中的推广和应用。
因此,未来的研究应着重解决这些问题,推动纳米包装材料的发展和应用。
总结起来,纳米包装材料作为一种新型的食品保鲜材料,在食品保鲜领域具有良好的应用前景。
纳米技术在食品包装中的应用
纳米技术在食品包装中的应用纳米技术是近年来被广泛研究和应用的前沿科技,其研究领域包括医疗、能源、材料等多个方面。
其中,纳米技术在食品包装领域的应用也备受瞩目。
本文将探讨纳米技术在食品包装中的应用,并分析其优劣势。
一、纳米材料在食品包装中的应用纳米材料是指尺寸在1-100纳米之间的物质,其尺寸小,比表面积大,因此具有许多特性,如高活性、增强化学反应等。
在食品包装中,纳米材料主要用于构建新型的食品包装材料,以改善食品保鲜等性能。
1. 纳米金属材料纳米金属材料是指机械、化学或生物方法制备的金属纳米粒子。
其应用范围非常广泛,比如可以用于制备导电塑料、抗菌保鲜膜等。
同时,纳米金属材料还可以用于改善食品质量,如通过将纳米金属材料掺入食品包装材料中,在与果蔬等容易产生腐败的食品放置一段时间后可以减缓食品的腐败程度,从而延长食品的保质期。
2. 纳米纤维素纳米纤维素是一种具有较高机械强度、超高比表面积的材料。
在食品包装中,纳米纤维素可以用来制备具有高氧气阻隔性能的食品包装材料,从而避免氧气对食品的污染和氧化。
此外,纳米纤维素还可以用来制备智能食品包装材料,如具有感应温度变化、感应酸碱变化等特性的食品包装材料,从而实现即时监测食品状态、保护食品质量。
二、纳米技术在食品包装中的优劣势纳米技术在食品包装中的应用,不仅便于实现食品质量的保障,还可以提高食品包装材料的物理、化学性质。
但是,纳米技术的应用也存在着一些不足之处。
1. 优势(1)提高食品保质期:纳米材料可以延长食品的保质期,从而使消费者更加方便地享用食品。
(2)提高食品包装材料的性能:纳米材料可以改善食品包装材料的氧气阻隔性能、机械强度等性能,从而更好地保护食品。
(3)降低食品包装材料的成本:利用纳米材料可以制备出更轻、更薄的食品包装材料,从而降低其成本。
2. 不足之处(1)生态环境问题:纳米技术的应用需要使用大量的化学药品和高温处理方法,这可能会对生态环境产生不利影响。
纳米材料在食品包装中的应用研究
纳米材料在食品包装中的应用研究一、引言近年来,纳米技术在各个领域的应用逐渐成为研究的热点。
食品包装作为保障食品品质与安全的重要环节,也开始引入纳米材料。
纳米材料的特殊性质赋予了食品包装更多的功能,如防菌、抗氧化、延长保鲜期等。
本文将系统地研究纳米材料在食品包装中的应用。
二、纳米材料的特点及分类纳米材料具有较大的比表面积、高活性以及各种特殊性能,这是传统材料所不具备的。
根据纳米材料的形貌、性质以及制备方法等不同特征,可将其分为各类,如纳米粒子、纳米纤维、纳米膜等。
三、纳米材料在食品包装中的应用1. 纳米材料的防菌性能纳米材料具有较大的比表面积和高活性,能有效抑制食品中的细菌、霉菌等微生物的生长。
将纳米银颗粒加入食品包装材料中能显著提高其防菌性能,有效延长食品的保质期。
2. 纳米材料的抗氧化性能纳米材料具有优异的抗氧化性能,可以阻止食品中的氧气与营养物质的接触,从而减缓氧化反应的速度,保持食品的新鲜度和营养价值。
将纳米氧化锌加入食品包装材料中,不仅能起到抗氧化的作用,还能有效抑制食品中的细菌滋生。
3. 纳米材料的吸附性能纳米材料具有较强的吸附能力,能有效吸附食品中的有害物质,如农药残留、重金属离子等,净化食品。
将纳米二氧化硅用于食品包装材料中,不仅能吸附有害物质,还能延长食品的保鲜期。
4. 纳米材料的智能性能纳米材料具有响应外界刺激的智能性能,可以实现食品包装的智能化。
例如,将纳米保温材料应用于保温餐盒中,能够根据环境温度的变化实现自动调节,保持食品的温度。
四、纳米材料在食品包装中的挑战与展望尽管纳米材料在食品包装中具有广泛的应用前景,但还存在一些挑战。
首先,纳米材料的安全性和稳定性需要进一步研究和验证,以确保其对食品安全无害。
其次,纳米材料在制备和应用过程中的高成本和生产难度也是制约其大规模应用的因素。
未来,需要加强多学科的协同研究,解决这些问题,并进一步探索纳米材料在食品包装中的应用潜力。
五、结论纳米材料在食品包装中的应用研究具有重要的意义。
纳米科技在食品保存与保鲜中的应用指南
纳米科技在食品保存与保鲜中的应用指南随着科技的不断发展和创新,纳米科技作为一项前沿技术已经逐渐应用于各个领域,其中包括食品保存与保鲜。
纳米科技的应用为食品行业带来了许多新的机会和挑战,通过利用纳米材料和纳米尺度效应,可以提高食品的保鲜性能、延长货架期,并减少食品浪费。
本文将详细介绍纳米科技在食品保存与保鲜中的应用指南。
首先,纳米包装材料是利用纳米材料的特殊性质和纳米尺度效应设计制造的一种新型食品包装材料。
这类材料能够有效隔绝氧气、水分、紫外线等有害物质的侵入,从而延长食品的保存期限。
例如,纳米薄膜包装能够阻断氧气的渗透,防止食品氧化变质;纳米纤维包装能够吸附食品中的水分,减少水分蒸发,保持食品的新鲜度。
此外,利用纳米材料的抗菌、杀菌性能,还可以有效降低食品腐败的可能性,延长保鲜期。
其次,纳米传感器是一种通过纳米技术来检测和监测食品质量的新型设备。
纳米传感器能够感知食品中微量的化学物质、细菌、气味等,及时监测食品是否变质,从而提供准确的食品保鲜指导。
例如,通过纳米传感器检测食品中的细菌和病毒的数量和种类,可以及时发现食品感染风险,避免人们因食用劣质食品而导致的健康问题。
此外,纳米传感器还可检测食品中的气味物质,根据特定的气味指标判断食品是否变质。
此外,纳米材料在食品保存与保鲜中的应用还包括纳米饲料和纳米保鲜剂。
纳米饲料是一种将纳米材料添加到动物饲料中,以提高动物饲养效果和食品质量的新技术。
例如,添加纳米银颗粒到酸奶中,可以提高酸奶的抗菌性能,降低酸奶中坏菌的滋生,从而延长酸奶的保质期。
纳米保鲜剂则是利用纳米材料的吸湿性、抗菌性和杀菌性能,制成一种能够保鲜食品的新型保鲜剂。
例如,纳米二氧化硅被广泛应用于果蔬保鲜领域,其高吸湿性能可以减少果蔬的水分蒸发,抑制微生物的生长,延长果蔬的保鲜期。
然而,纳米科技在食品保存与保鲜中的应用也面临一些技术和安全问题需要解决。
首先,纳米材料的安全性是一个重要的问题。
虽然纳米材料具有独特的特殊性质,但其对人体的潜在毒性也需要引起重视。
纳米材料在食品保鲜包装中的应用
纳⽶材料在⾷品保鲜包装中的应⽤Advances in Material Chemistry 材料化学前沿, 2019, 7(4), 61-69Published Online October 2019 in Hans. /doc/0689f49e26d3240c844769eae009581b6ad9bda6.html /journal/amchttps:///doc/0689f49e26d3240c844769eae009581b6ad9bda6.html /10.12677/amc.2019.74008Research Progress on Application ofNanomaterials in Food Contact MaterialsZhiwen Wang1, Huihui Bao2, Tianlong Liu21China Agricultural University, Beijing2National Food Safety Risk Assessment Center, BeijingReceived: Sep. 19th, 2019; accepted: Oct. 4th, 2019; published: Oct. 11th, 2019AbstractNanotechnology, as a new technology, has been widely used in the field of food packaging, and is gradually replacing traditional packaging. The characteristics of nano packaging were introduced.The application research and toxicity research status of nano materials such as Ag, TiO2, SiO2 and ZnO in food packaging were reviewed, and their safety was analyzed and evaluated. Nanomaterials can effectively improve the quality of food packaging, prolong the delivery period of food, main-tain the quality of food and inhibit the growth of microorganism. It has significant application val-ue and broad prospects for development.KeywordsNanomaterial, Food Packaging, Application, Antiseptic Preservation纳⽶材料在⾷品保鲜包装中的应⽤王志⽂1,包汇慧2,刘天龙21中国农业⼤学,北京2国家⾷品安全风险评估中⼼,北京收稿⽇期:2019年9⽉19⽇;录⽤⽇期:2019年10⽉4⽇;发布⽇期:2019年10⽉11⽇摘要纳⽶技术作为⼀种新兴的技术已⼴泛应⽤于⾷品包装领域,正在逐步取代传统包装。
纳米科技在食品保存与保鲜中的应用指南
纳米科技在食品保存与保鲜中的应用指南随着人们对食品安全和保鲜度要求的提高,纳米科技在食品保存与保鲜中的应用越来越广泛。
纳米科技的应用可以提高食品的保鲜度、延长食品的保质期,并减少食品浪费。
以下是纳米科技在食品保存与保鲜中的应用指南。
1.纳米材料包装纳米材料具有独特的物理和化学特性,可以用于食品包装材料的改性。
例如,使用纳米银、纳米二氧化硅、纳米氧化锌等纳米材料制备的包装材料可以抑制食品中的微生物生长,延长食品的保质期。
此外,纳米材料还可以用于制备氧化屏障膜和吸氧膜,防止食品与空气接触,延缓食品的氧化反应。
2.纳米酶和纳米酶固定化技术纳米酶是通过纳米材料固定酶分子而得到的,具有较高的稳定性和活性。
纳米酶可以用于食品中一些有害物质的降解,提高食品的安全性。
例如,纳米酶可以用于酿酒中的对甲酰氨基苯甲醛的降解,减少对人体的伤害。
3.纳米传感器纳米传感器可以用于食品中有害物质的检测和监测。
通过与特定的有害物质作用,纳米传感器可以快速、准确地检测出食品中的有害物质,保证食品的安全性。
纳米传感器还可以用于监测食品中的氧气浓度、温度变化等指标,及时发现食品变质的迹象。
4.纳米封口技术纳米封口技术是纳米科技在食品保鲜中的重要应用之一、通过纳米封口技术,可以将食品密封在纳米薄膜中,防止空气、水分和微生物的进入,延长食品的保质期。
纳米薄膜具有较好的透气性和抗菌性能,可以有效地保持食品的新鲜度和营养价值。
5.纳米催化技术纳米催化技术是利用纳米材料的高比表面积和特殊结构来加速化学反应的技术。
在食品保鲜中,纳米催化技术可以用于食品中有害物质的降解和抑制食品的氧化反应。
例如,纳米银催化剂可以在食品中抑制细菌和霉菌的生长,延长食品的保质期。
6.纳米包埋技术纳米包埋技术是将纳米材料包埋在食品中,形成纳米复合材料。
纳米包埋技术可以改良食品的结构和性能,提高食品的保鲜度和口感。
例如,通过将纳米材料包埋在食品中,可以提高食品的抗氧化性和抗菌性,延长食品的保质期。
纳米材料在食品包装中的应用教程
纳米材料在食品包装中的应用教程对于食品包装而言,保持食品的新鲜度、品质和安全是最重要的因素之一。
近年来,纳米技术的快速发展为食品包装行业带来了新的可能性。
纳米材料在食品包装中的应用能够提供更好的防护、保鲜和功能性,为消费者提供更安全、更健康的食品。
一、纳米材料在食品包装中的保鲜作用保持食品的新鲜度是食品包装的核心任务之一。
纳米材料在包装中的应用可以通过以下几种方式实现保鲜效果。
1. 纳米氧化锌薄膜:纳米氧化锌薄膜具有抗菌、抗氧化和保湿等特性。
将其应用于食品包装材料中,可以抑制细菌生长,延缓食品变质,并有效减少氧气和水分对包装材料的渗透。
2. 纳米二氧化硅纤维:纳米二氧化硅纤维具有较大的比表面积和吸附能力。
将其用于食品包装中能够吸附和去除空气中的水分和有害气体,减缓食品中细菌、霉菌和酶的生长,从而延长食品的保鲜期。
3. 纳米硅嵌套锌离子:纳米硅嵌套锌离子的应用能够有效抑制细菌和真菌的生长,并对食品中过氧化脂质的生成起到抑制作用,从而延长食品的保鲜期。
二、纳米材料在食品包装中的抗菌作用食品中的细菌和真菌是导致食品变质和食源性疾病的主要原因之一。
纳米材料的应用在食品包装中可以提供有效的抗菌功能,保护食品的安全。
1. 纳米银:纳米银具有广谱抗菌功能,对细菌和真菌具有较强的抑制作用。
将纳米银应用于食品包装中,可以降低食品被污染的风险,减少食源性疾病的发生。
2. 纳米氧化锌和纳米钛白粉:纳米氧化锌和纳米钛白粉具有抗菌、净化空气和去除异味等功能。
在食品包装中的应用可以减少细菌和真菌的生长,改善食品的卫生状况。
三、纳米材料在食品包装中的功能性增强纳米材料的应用不仅可以提供保鲜和抗菌功能,还能够增强食品包装的功能性,提升用户体验。
1. 纳米吸湿剂:纳米吸湿剂具有较大的比表面积和吸湿能力,在食品包装中的应用可以吸附食品中的湿气,减少食品吸湿失水,保持食品的口感和质量。
2. 纳米光敏剂:纳米光敏剂能够吸收特定波段的光线,将其转化为热能。
纳米材料在冷冻食品保鲜中的应用
纳米材料在冷冻食品保鲜中的应用随着人们生活水平的不断提高,对食品质量和安全性的需求也越来越高。
冷冻食品作为一种常见的便利食品,其保鲜效果对于食品质量的维护起着关键作用。
而近年来,纳米材料的应用正逐渐成为冷冻食品保鲜技术的研究热点之一。
纳米材料具有较大的比表面积、优异的物理特性以及良好的生物相容性,这为其在冷冻食品保鲜方面的应用提供了广阔的发展空间。
首先,纳米材料在冷冻食品保鲜中的应用可以改善食品的质感和口感。
纳米材料具有较小的尺寸和特殊的物理特性,可以提高食品的均匀性和稳定性。
例如,纳米脂质体可以作为冷冻食品的载体,将食品中的营养成分和香味物质包裹在纳米粒子中,形成稳定的复合体系,从而提高食品的口感和储存稳定性。
同时,纳米材料还可以增加冷冻食品的黏稠感和乳化性,使得食品更加细腻顺滑,增加人们对于食品的喜爱程度。
其次,纳米材料在冷冻食品保鲜中的应用可以延长食品的保质期。
由于纳米材料具有较大的比表面积和特殊的化学活性,可以作为杀菌剂纳米包裹单体或杀菌物质进行应用。
这些纳米材料可以在食品中释放出活性物质,通过对菌群的抑制或杀灭,延缓食品的腐败过程,从而延长了食品的保质期。
此外,纳米材料还可以用于控制冷冻食品中的水分含量,防止冷冻食品结冰损坏,提高食品的储存稳定性和品质。
同时,纳米材料在冷冻食品保鲜中的应用还可以提高食品的营养价值。
纳米材料可以用于食品添加剂的开发和制备,比如纳米纤维素、纳米矿物质等。
这些纳米材料可以增加冷冻食品中的纤维素含量、微量元素含量等,提高食品的营养价值。
例如,通过添加纳米纤维素,可以增加冷冻食品的膳食纤维含量,促进肠道健康;而通过添加纳米矿物质,可以补充人体所需的微量元素,增强人体免疫力和抗氧化能力。
此外,纳米材料还可以用于冷冻食品包装材料的改进。
冷冻食品的包装材料是保证食品质量和安全性的关键环节,而纳米材料的应用可以为冷冻食品包装材料的优化提供新思路。
纳米材料可以用于制备高效的抗氧化材料、保湿材料和真空封口材料,提高冷冻食品包装的防潮防氧性能,降低食品的腐败速度,从而延长食品的保质期。
纳米材料在食品包装中的应用
纳米材料在食品包装中的应用李嘉慧;徐祖贤;卢田田;陈改荣;郭娇【摘要】基于纳米技术的纳米包装材料相对于传统包装材料有着机械性能良好、物理化学性能高、加工性能良好的优势,纳米银、纳米二氧化钛、纳米氧化锌都能够被应用在食品包装领域当中.主要针对纳米材料在食品包装中的应用进行研究.%Nano-based packaging materials based on nanotechnology have the advantages of good mechanical properties,high physical and chemical properties,and good processability compared to traditional packaging materials.Nano-silver,nano-titanium dioxide,and nano-zinc oxide can all be used in food packaging.The current article focuses on the application of nanomaterials in food packaging.【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2018(044)007【总页数】2页(P68,146)【关键词】纳米材料;食品包装;纳米技术【作者】李嘉慧;徐祖贤;卢田田;陈改荣;郭娇【作者单位】新乡学院化学化工学院,河南新乡 453003;新乡学院化学化工学院,河南新乡 453003;新乡学院化学化工学院,河南新乡 453003;新乡学院化学化工学院,河南新乡 453003;新乡学院化学化工学院,河南新乡 453003【正文语种】中文【中图分类】TB383.1;TS206在国民经济持续发展的社会环境中,人们对食品的安全卫生要求越来越高,同时伴随着生态环境保护意识的增强,食品包装领域也面临着诸多挑战。
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Advances in Material Chemistry 材料化学前沿, 2019, 7(4), 61-69Published Online October 2019 in Hans. /journal/amchttps:///10.12677/amc.2019.74008Research Progress on Application ofNanomaterials in Food Contact MaterialsZhiwen Wang1, Huihui Bao2, Tianlong Liu21China Agricultural University, Beijing2National Food Safety Risk Assessment Center, BeijingReceived: Sep. 19th, 2019; accepted: Oct. 4th, 2019; published: Oct. 11th, 2019AbstractNanotechnology, as a new technology, has been widely used in the field of food packaging, and is gradually replacing traditional packaging. The characteristics of nano packaging were introduced.The application research and toxicity research status of nano materials such as Ag, TiO2, SiO2 and ZnO in food packaging were reviewed, and their safety was analyzed and evaluated. Nanomaterials can effectively improve the quality of food packaging, prolong the delivery period of food, main-tain the quality of food and inhibit the growth of microorganism. It has significant application val-ue and broad prospects for development.KeywordsNanomaterial, Food Packaging, Application, Antiseptic Preservation纳米材料在食品保鲜包装中的应用王志文1,包汇慧2,刘天龙21中国农业大学,北京2国家食品安全风险评估中心,北京收稿日期:2019年9月19日;录用日期:2019年10月4日;发布日期:2019年10月11日摘要纳米技术作为一种新兴的技术已广泛应用于食品包装领域,正在逐步取代传统包装。
介绍了纳米包装的特点,综述了Ag,TiO2,SiO2和ZnO等纳米材料在食品包装中的应用研究与抗菌保鲜机理。
纳米材料能王志文等有效地提高食品包装品质,延长食品的货期,保持食品的品质,抑制微生物的滋生,具有显著的应用价值和广阔的发展前景。
关键词纳米材料,食品包装,应用,抗菌保鲜Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/1. 引言纳米材料作为一种新型材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸(0.1~100 nm)或由它们作为基本单元构成的材料。
而纳米技术的概念是由Richard Feynman于1959年提出的,术语“纳米技术”后来由Norio Taniguchi于1974年提出。
纳米技术主要包括纳米范围(<100 nm)分子的制造、表征和操纵。
纳米技术在聚合物中的应用涉及纳米颗粒或纳米级器件填充的聚合物材料的设计、制造、加工和应用。
随着人们的生活水平的提升,食品行业面临着巨大的压力,既要满足消费者对安全、健康和新鲜食品的需求,又要面对随时更新的食品安全法规。
纳米技术被誉为21世纪三大尖端技术之一,而食品包装是食品工业中各个环节的重要组成部分,因此纳米包装应运而生。
纳米包装材料主要是指将纳米粒子添加分散到柔性高聚物中形成聚合物基纳米复合材料,使其具有某一特性或功能。
常用的聚合物有聚酰胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二、甲酸乙二醇酯(PET)、液晶高分子聚合物(LCP)等,常用的纳米颗粒有纳米银、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化硅和纳米黏土等[1][2]。
纳米材料与柔性高聚物的复合方法主要有4种:插层复合法、原位法、溶胶–凝胶法和共混法。
插层复合法是将物质插入片层的无机物层中,然后再进行原位聚合。
原位法是在聚合物种通过化学、物理等方法原位复合纳米材料,其中原位法也分为原位生成、原为聚合和双原位生成法[3]等多种分类。
溶胶–凝胶法是将硅氧烷金属氧化物等前驱物溶于水或有机溶剂中,溶剂经水解生成纳米粒子并形成溶胶,再经蒸发干燥而凝胶。
最后一种共混法是将各种无机纳米粒子与聚合物直接进行分散混合而得到的一类复合材料。
目前,纳米复合包装材料主要应用于纳米活性包装和纳米高阻隔包装2个领域,而纳米活性包装分为抗菌包装和保鲜包装。
在传统包装中果蔬释放的乙烯含量过高时,会加快果蔬的腐烂速度,使果蔬的口感和品质下降,而有些纳米复合包装会对乙烯有催化作用,减少乙烯的含量,起到保鲜作用[4]。
纳米材料的抗菌机理与其本身的特性有着密切关系,因为纳米材料较小的纳米尺寸和较高的比表面积,使纳米材料更容易与细菌接触,进而大量地吸附到细菌的细胞壁上,使细菌渗透压增大或与细菌上的蛋白和酶结合,破坏细胞壁结构,使细菌死亡[5]。
有些纳米材料还能氧化细胞成分和产生次级产物(例如活性氧ROS或溶解的重金属离子),最终导致细菌死亡[6]。
纳米包装的阻隔性主要是指对于O2、CO2等的气体阻隔性以及水蒸气阻隔性等[7]。
纳米食品包装从形式上分为纳米包装材料和纳米材料涂膜液,纳米包装材料是将纳米材料分散于其它食品包装材料中,以提升食品包装材料的性能,纳米材料涂膜液是将纳米材料与其他材料混合后,直接涂膜到食品上。
还有另一种分类方式,根据与纳米材料结合的物质不同主要分为聚合物/纳米材料、天然高分子/纳米材料两类,本文将根据这种分类方式来大体概括下纳米材料在食品保鲜中的应用。
王志文等2. 食品保鲜包装中的纳米材料2.1. 纳米Ag2.1.1. 纳米Ag的抗菌保鲜机理纳米银在食品包装方面主要起纳米活性包装的作用。
在食品抗菌包装中,纳米银具有广谱的抗革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌,真菌,原生动物,某些病毒的抗微生物活性,并且能够保存货架寿命[8]。
纳米银的抗菌机理主要有以下四个方面:1) 通过静电吸引,纳米银附着到细胞表面,破坏细胞壁,与细胞膜相互作用;2) 诱导自由基的,渗透性发生变化,细胞内容物泄漏;3) 与DNA相互作用,破坏DNA 结构;4) 抑制蛋白质合成和功能[9]。
在食品保鲜包装中,纳米银可以加速乙烯的氧化,因此在包装材料中加入纳米银会使得乙烯氧化速度大大加快,延长果蔬的保鲜时间[10]。
2.1.2. 纳米Ag在食品储藏保鲜方面的应用纳米银具有特殊的比表面积及尺寸,具有传统材料不具备的物理性质,且不易产生耐药性和易降解[9]。
将纳米银加入到食品包装材料中可以改善包装材料的性能,还可以利用纳米银抗菌和氧化乙烯的功能,使材料具有更好的保鲜效果。
纳米银食品包装材料在食品应用方面的主要作用是保鲜和延长货架期,但也有有控制水分和氧气,保留风味和抗菌杀虫的作用[1],主要用于新鲜果蔬、水产品、半成品和成品食品。
纳米银在食品方面研究主要是通过聚合物基纳米银复合材料、天然高分子/纳米银复合材料和纳米银溶胶或纳米银与其他金属氧化物3种形式来达到保鲜和延长货架期的目的(表1)。
Table 1. Application of different forms of silver nanomaterials in food表1. 不同形式的纳米银材料在食品中的应用包装形式应用实例聚合物基纳米银复合材料纳米银酯化淀粉膜牛肉[11]纳米银/聚乙烯保鲜膜白菜[12]、黄瓜[13]、青椒[14]纳米银/聚乙烯包装袋酱牛肉[15]、酱鸭[16]、大米[17]、双孢蘑菇[18]、虾仁[19]、杨梅[20]天然高分子/纳米银复合材料壳聚糖/纳米银复合涂膜鸡蛋[21]、樱桃[22]纳米银氧化锆复合保鲜剂南丰蜜桔[23]纳米银溶胶或纳米银与其他金属氧化物纳米银溶胶葡萄[24]、草莓[25]、圣女果[26]、鲍鱼[27]、海参[28]、奶油草莓[29]纳米银氧化锆复合保鲜剂南丰蜜桔[23]纳米TiO2/Ag+/壳聚糖复合膜桑葚[30][31]纳米Ag/高岭土/纳米TiO2的PE膜枣[32]2.2. 纳米二氧化钛(TiO2)2.2.1. 纳米二氧化钛(TiO2)的抗菌保鲜机理二氧化钛(TiO2)属于n型半导体,具有紫外屏蔽功能和光催化特性,但本身并不是抗菌材料,只有在紫外光照射的情况下才具有强大的抗菌能力[33]。
二氧化钛(TiO2)的抗菌机理是在紫外光照射下能产生氧化能力很强的ROS,这些ROS能破坏细胞的蛋白质和脂质,进而使细胞的结构和功能造成伤害,包括破坏细胞质膜、超卷曲质粒DNA以及内部细胞器,并引起细胞渗透性的显著紊乱,多不饱和磷脂的损伤和王志文等细胞壁的结构破坏,最终促使细胞死亡[34][35]。
与常规杀菌剂不同的是,二氧化钛(TiO2)光催化不仅能够杀灭细菌,还能降解细菌死后释放的内毒素,避免二次污染[36]。
二氧化钛(TiO2)通过屏蔽紫外线照射阻止肉类食品的自动氧化,从而有效防止因维生素和芳香化合物的破坏而造成食品营养价值流失及腐烂,具有一定的保鲜功效。
2.2.2. 纳米二氧化钛(TiO2)在食物储存保鲜方面的应用纳米二氧化钛(TiO2)虽然在光催化条件下有着良好的抑菌效果,但其本身并不稳定,随着时间的延长其杀菌功能会逐渐减弱。
人们将纳米二氧化钛(TiO2)与别的抗菌材料复合,以增强其稳定性和抗菌性,目前,主要包含3类:聚合物/纳米TiO2复合材料、天然高分子/纳米TiO2复合材料及纳米TiO2和Ag共同作用的复合材料(表2)。