氧化鎂在食品包裝材料的應(yīng)用
食品的腐敗變質(zhì)主要是由微生物導(dǎo)致的，因此控制微生物的生長繁殖是延長食品保質(zhì)期的重要方式之一。近年來，無機(jī)抗菌劑納米氧化鎂因其優(yōu)越的性能，如對光的依賴性小、耐久的抑制能力以及無毒安全等特點(diǎn)，逐漸被廣泛應(yīng)用于食品包裝行業(yè)，用以控制微生物的生長，從而有效延長食品的保質(zhì)期。本文將主要介紹納米氧化鎂在食品包裝材料的應(yīng)用及其優(yōu)勢。
納米氧化鎂是一種白色固體粉末，其制備方法主要有沉淀法、溶膠凝膠法、氣相法、固相法、水熱法、前驅(qū)體法、生物法和靜電紡絲法等。其中，均相沉淀法和固相法是最常用的兩種制備納米氧化鎂的方法。采用這些方法得到的納米氧化鎂純度高、粒徑均勻、形狀規(guī)則，具有良好的抑菌效果。
納米氧化鎂的抑菌機(jī)理主要分為活性氧氧化損傷、吸附作用及非自由基介導(dǎo)損傷三種。活性氧氧化損傷是指納米氧化鎂通過與細(xì)菌細(xì)胞膜進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，生成過氧根離子破壞細(xì)胞膜壁蛋白肽鏈，導(dǎo)致微生物裂解凋亡。吸附作用則是指納米氧化鎂表面含有活性位點(diǎn)（如Mg Lewis酸、游離羥基等），能與細(xì)菌發(fā)生吸附作用，改變細(xì)胞形態(tài)，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。非自由基介導(dǎo)的細(xì)胞膜損傷是指納米氧化鎂與水分子發(fā)生水合作用后，OH-帶有正電荷，可以與細(xì)胞膜上帶負(fù)電荷的脂類多糖物質(zhì)結(jié)合，改變其正常表達(dá)，從而使得細(xì)胞處于紊亂狀態(tài)。
納米氧化鎂作為一種新型抗菌劑在食品包裝行業(yè)的應(yīng)用前景十分廣闊。例如，將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.97%的明膠、0.24%的卡拉膠、0.73%的甘油、0.24%的羧甲基纖維素鈉和0.24%的無水氯化鈣共混制備包裝材料，并添加0.24%的納米氧化鎂和0.02%納他霉素作為抗細(xì)菌和真菌劑，可以得到具有廣譜抑菌功能的可降解復(fù)合材料。該復(fù)合膜對沙門氏菌和酵母菌的滋生有一定的抑制作用，可用于食品的保鮮研究。此外，也有學(xué)者將納米氧化鎂與鹵素進(jìn)行復(fù)合提升納米氧化鎂的抗菌效果。
然而，納米氧化鎂在食品包裝材料中的應(yīng)用還面臨一些挑戰(zhàn)。首先，如何進(jìn)一步提高納米氧化鎂的抗菌效果？未來可對納米氧化鎂與其他抗菌劑的協(xié)同抑菌作用、納米氧化鎂從包材中的遷移機(jī)制及抑菌機(jī)理等方面進(jìn)行深入研究。其次，如何在保證食品安全的同時(shí)提高納米氧化鎂在食品包裝材料中的應(yīng)用效率？針對這些問題，科研人員需要不斷探索和研究。
總的來說，納米氧化鎂作為一種安全有效的無機(jī)抗菌劑，其在食品包裝材料中的應(yīng)用具有廣闊的前景。隨著科研技術(shù)的進(jìn)步以及對納米材料的深入理解，相信在未來，納米氧化鎂能在食品保鮮、抗菌等領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。
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