食品纳米保鲜技术的研究进展.docx

食品纳米保鲜技术的研究进展(江南大学 食品学院 江苏无锡 214122)摘要：纳米技术是在纳米尺度理解、控制和操纵物质世界的一项新技术，已在材料、化工、医药、食品等领域得到了广泛的应用。本文综述了纳米技术在壳聚糖领域的应用以及各种纳米保鲜材料。关键词：纳米技术；纳米食品；保鲜；壳聚糖1. 食品纳米技术与纳米食品食品纳米技术，就是把以微细加工为特点的纳米技术应用于食品工业领域。纳米食品是指在生产、加工或包装过程中采用了纳米技术手段或工具的食品，纳米食品不仅意味着原子修饰食品或纳米设备生产食品，而是指用纳米技术对食品进行分子、原子的重新编程，某些结构会发生改变，从而提高某些成分的吸收率，加快营养成分在体内的运输，延长食品的保质期等。目前，在食品领域中，以纳米食品加工技术、纳米配料和食品添加剂的结构控制、纳米复合包装材料、纳米检测技术等方面的研究最为活跃，已经成为食品纳米技术的研究热点。在食品加工过程中应用纳米技术，加工制造出纳米维生素制剂、纳米矿物质制剂等，纳米技术的深入研究仍在继续。2. 纳米技术在食品工业上的应用2.1 食品包装纳米技术在食品工业中实质性的应用始于将纳米材料应用到食品包装上，多元化智能包装技术正在取代传统包装。2.1.1 食品保鲜纳米技术可以在分子水平上改变包装材料的结构。经纳米技术改变的塑料包装，水分和气体可以穿过包装材料，极大地满足了水果、蔬菜、饮料、葡萄等食品保鲜的包装要求，提高了产品的保质期。研究表明，将 TiO2纳米粒子应用于PVC(聚氯乙烯)，研制出的PVC/TiO2纳米保鲜材料保鲜效果最佳。纳米TiO2复合薄膜可以有效地减少代谢过程中产生的CO2和H2O 以及乙烯等有害物质，抑制或杀灭微生物以减少果蔬出现变质与腐烂。利用纳米粉体（TiO2、Ag及高岭土等）研制的一种新型纳米包装材料包装酱牛肉和绿茶，与普通包装材料相比，透氧量降低 2.1%，透湿量降低28.0%，且在酱牛肉保鲜中，纳米材料能有效抑制酱牛肉中细菌的生长繁殖，降低挥发性盐基氮的产生，并延长了酱牛肉的保质期，很好地保存了产品的色泽和风味。在绿茶保鲜中，Vc、叶绿酸、茶多酚、氨基酸的保留量比普通包装绿茶分别高出7.7%、6.9%、10.0%、2.0%。此外，用纳米母粒（由纳米粉体、塑料、偶联剂等制成）与聚乙烯按一定比例制成的纳米包装袋对柿果货架品质具有很好的保鲜作用，可抑制柿果的呼吸强度，保持柿果的硬度和可溶性固形物含量。纳米氧化钛或纳米氧化硅粒子制成的复合保鲜液对枇杷和樱桃进行涂膜保鲜，可减少枇杷及樱桃的失水率，降低枇杷和樱桃的呼吸与腐烂指数。添加了银纳米粒子的塑料包装材料在提高杨梅好果率和延长货架期方面效果明显，在抑制Vc分解方面也有一定的作用。国家农产品保鲜技术研究中心研制出的纳米保鲜膜、微控保鲜膜、防雾保鲜膜。经国家测试中心测定，水蒸汽透过量及透过系数、物理机械强度等指标均符合国家卫生检验标准，对葡萄灰霉菌的抑菌率为 67.9%，其他指标也大大优于常规保鲜膜。纳米保鲜膜用于巨峰葡萄保鲜40 d 的腐烂率仅为 2.3％，总有效率大于95％；用于储藏富士苹果可达 208 d；此外对蒜薹、菜花、青椒、桃等多种果蔬保鲜效果突出。2.1.2 食品包装材料的抗菌防腐 将具有抑菌防腐作用的纳米粒子应用于塑料包装材料，使其具有一定的抗菌性能，最终达到延长食品保质期的目的。例如，纳米TiO2粒子及纳米金属粒子除具有良好的食品保鲜作用外，还均有良好的抗菌防腐作用，可以制成各种纳米抗菌材料。利用准纳米银溶液作为防腐剂或制成复合防腐剂添加到蔬菜汁中，可以减弱加工过程中的杀菌强度，避免长时间的高温杀菌对食品质构造成的破坏。最近，日本开发了以银沸石为母料的全新型无机抗菌剂，既起催化剂作用，同时具有显著的抗菌特性。添加的银沸石母料制得的薄膜(含量 1％~3％)或表面覆盖一层这种薄膜的容器，经两年试用表明，含 1％银沸石的薄膜能在1~2 d 内完全杀死引起食物中毒的菌类，可广泛用于熟食肉类、水产品和液体的食品包装。2.1.3 纳米包装材料的新型特性 纳米技术在包装材料上的应用，赋予了包装材料许多新型特性。例如，将透光、粒度小的纳米 SiO2粒子添加到塑料中，可提高塑料薄膜的透明度、强度、韧性和防水性，可作为特殊用途的高级塑料包装薄膜。而且纳米 TiO2粒子还具有很强的紫外线吸收和光催化降解能力，添加0.1％~0.5％的纳米 TiO2制成的透明塑料包装材料包装食品，可减少紫外线对食品中维生素和芳香化合物的损失，保持食品的营养价值。研究显示，用有机蒙脱石与聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）单体制备的高阻隔性 PET 纳米塑料(NPET)用于酒类饮料的包装，可以有效的提高产品的保质期。辽阳石化公司研究研制的以纳米溶胶为添加剂的高阻隔聚酯专用料，用于生产单层、透明的高阻隔聚酯