摘要: 本文簡要介紹了抗菌包裝的應(yīng)用優(yōu)勢和抗菌原理，對抗菌包裝的檢測重要性進(jìn)行了說明，并對各種氣態(tài)型抗菌劑對包裝材料的滲透性檢測方法給予介紹，并通過測試數(shù)據(jù)證明了該類檢測的重要性。
關(guān)鍵詞：阻隔性，抗菌包裝，氣態(tài)型，抗菌劑，有機氣體
食品對抗菌、防腐的要求遠(yuǎn)高于藥品、日用化工產(chǎn)品、以及電子產(chǎn)品，這是因為食品是由多種容易變質(zhì)的組分混合制成的。通常采用的抗菌、防腐方法是在其中添加防腐劑，但是這種方法的安全性一直存在爭議，抗菌包裝的推出大大緩解了對食品防腐劑的依賴，成為提高食品保存質(zhì)量、降低添加劑用量的有效手段。
1.防腐劑的應(yīng)用局限
傳統(tǒng)的食品抗菌、防腐方法是在其中添加防腐劑，但是這一方法存在幾個顯著的問題。*，防腐劑的添加對食品安全的影響。有些防腐劑雖然已經(jīng)使用多年，但隨著研究的深入也逐漸暴露出安全隱患，例如目前廣泛使用的防腐劑苯甲酸在zui近幾年也陸續(xù)出現(xiàn)了積蘊中毒現(xiàn)象的報道。第二，是消費者對防腐劑的接受程度，雖然防腐劑應(yīng)用廣泛，但不含防腐劑的食品仍是消費者的。第三，由于防腐劑添加在食物內(nèi)，要釋放到食品表面并發(fā)揮抗菌、防腐功效需要一段時間（時間長短與防腐劑的添加量有關(guān)），因此即使食品中添加了防腐劑，對外界保存環(huán)境仍然有較高要求。
2.抗菌包裝
抗菌包裝的抗菌原理與防腐劑不同，其抗菌性能是通過在包裝材料內(nèi)部或者表面添加抗菌劑來實現(xiàn)的，基本上不會向食品內(nèi)部遷移抗菌成分，讓食品更加安全，因此抗菌包裝的推出為降低防腐劑的用量提供了途徑，可以單獨使用，也可以配合食品防腐劑一起使用。
抗菌包裝在應(yīng)用時并不要求能迅速殺滅有害微生物，而是側(cè)重于在長期的使用過程中抑制它們的生長和繁殖，以達(dá)到保護(hù)食品的目的。要達(dá)到這一目的需要在抗菌包裝系統(tǒng)設(shè)計中通過可控釋放技術(shù)以zui恰當(dāng)速度緩慢“釋放”抗菌劑，使之與目標(biāo)微生物的生長動力學(xué)相匹配。抗菌劑是抗菌包裝系統(tǒng)的核心，而且對任意一種微生物，抗菌劑都有它自己特定的抗菌活性，應(yīng)根據(jù)對目標(biāo)微生物的活性來選擇抗菌劑。適用于食品包裝的抗菌化學(xué)物質(zhì)有有機酸鹽、亞硫酸、亞硝酸、抗生素和乙醇等，主要分為固態(tài)型、溶質(zhì)型和氣態(tài)型3類。與固態(tài)型和溶質(zhì)型化學(xué)抗菌劑相比，氣態(tài)型抗菌劑具有明顯的優(yōu)點，它們能夠蒸發(fā)而滲透進(jìn)包裝內(nèi)非氣態(tài)抗菌劑到達(dá)不了的空間，滅菌范圍更全面，而且抗菌劑位于頂部空間，不和食品直接接觸，使得抗菌劑不易擴(kuò)散進(jìn)入食品中，從而保障食品的安全衛(wèi)生。
抗菌包裝材料的性質(zhì)會直接影響包裝內(nèi)的環(huán)境，從而會對抗菌效果產(chǎn)生影響?？咕鷦┑挠H水性往往好于薄膜材料，而且抗菌劑會填滿材料內(nèi)部的孔隙，所以抗菌劑的添加通常會對材料的抗拉伸強度、破裂強度和韌性等機械加工性能以及氣體透過性、水蒸氣透過性、水分吸收性、耐油性和光澤度等帶來細(xì)微的變化。有些抗菌劑功效的發(fā)揮與包裝材料的性質(zhì)非常密切，例如利用抗氧化劑在包裝內(nèi)創(chuàng)造一種無氧氣氛用以限制霉菌生長引起的*，就對包裝材料的阻隔性提出了很高的要求。而氣態(tài)型抗菌劑在使用時除了需要考慮包裝材料的阻氧性和阻水性，還需要考慮氣態(tài)型抗菌劑自身對包裝材料的滲透性，例如乙醇袋就需要考慮頂隙中的乙醇?xì)怏w對包裝材料的滲透性，需要進(jìn)行包裝材料的乙醇透過性檢測以避免出現(xiàn)由于乙醇?xì)怏w滲出包裝而導(dǎo)致的抗菌包裝系統(tǒng)失效。
3.抗菌包裝的阻隔性檢測需求
抗菌劑對材料的影響與抗菌劑的添加量和種類都有關(guān)系，因此對抗菌包裝材料應(yīng)進(jìn)行完善、綜合的性能檢測，避免材料的強度下降而導(dǎo)致?lián)p失。然而對于使用氣態(tài)型抗菌劑的抗菌包裝來講，還需要特別關(guān)注抗菌氣體對包裝材料的滲透性檢測。
像二氧化氯、臭氧這類在高濃度時存在易燃、易爆或有毒危險的氣體，可以用常規(guī)氣體透過率檢測法中的壓差法檢測氣體透過率，但需要定制設(shè)備并針對檢測氣體的性質(zhì)做出結(jié)構(gòu)調(diào)整，Labthink已為多家客戶提供了用于特殊氣體透過性測試的壓差法設(shè)備定制服務(wù)。而像乙醇這樣的有機蒸汽，由于這類氣體可使樣品薄膜出現(xiàn)溶脹，進(jìn)而使其阻隔性發(fā)生顯著改變，因此有機氣體透過率的檢測方法與無機氣體存在很大不同，目前世界各國對該領(lǐng)域的研究都還處于發(fā)展階段。Labthink蘭光開發(fā)的 PERMETM OR2/410 有機氣體透過率測試系統(tǒng)采用均衡法檢測樣品的有機氣體透過率，該儀器具有結(jié)構(gòu)設(shè)計，主要由滲透腔、有機氣體發(fā)生裝置、定時采樣閥、分離室、FID火焰離子化檢測器等構(gòu)成，操作簡單，是當(dāng)前自動化程度zui高的有機氣體透過率檢測裝置。
圖1 PERMETM OR2/410 有機氣體透過率測試系統(tǒng)
目前蘭光實驗室已經(jīng)完成了乙醇、丙酮、甲苯等有機物對幾種常見軟包裝薄膜的透過率檢測，部分?jǐn)?shù)據(jù)可見表1。
表1. 常見材料的乙醇透過率
| 材料種類 | 乙醇透過率（g/m2.24h） |
| PC（125um） | 0.21 |
| AL（100um） | 0 |
| PET（19um） | 0.02 |
| PE（40um） | 7.17 |
將以上幾種材料的乙醇透過率與氧氣透過率和水蒸氣透過率進(jìn)行比較不難看出有機氣體的透過率不存在與氧氣透過率和水蒸氣透過率一致或接近的規(guī)律。雖然材料本身的阻隔性依舊是有機氣體透過性的決定因素，但是有機物的種類以及材料的特性都會對zui終數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。因此，通過材料的常規(guī)氣體透過率或者水蒸氣透過率來推測材料的有機氣體滲透特性所導(dǎo)致的誤差將成為抗菌包裝系統(tǒng)失效的一個重要因素。
4.總結(jié)
隨著包裝要求的提高以及對食品安全的關(guān)注，抗菌包裝已經(jīng)越來越多的應(yīng)用于各類食品中。然而抗菌包裝并不是抗菌與包裝的簡單結(jié)合，兩種功能存在相互影響和相互制約，要在兩者間找到一個zui恰當(dāng)?shù)钠胶恻c必須借助材料檢測。隨著檢測技術(shù)的進(jìn)步，越來越多的檢測項目已經(jīng)完成了由定性檢測到定量檢測的飛躍，這些檢測技術(shù)的發(fā)展也zui終會推進(jìn)抗菌包裝的發(fā)展和進(jìn)步。
