用于肉類包裝、美味食物和飲品包裝的可食用聚合物薄膜

材料牛注：賓州州立大學農業科學學院的研究人員，將摻雜抗菌劑米酒乳桿菌素A的普魯蘭多糖薄膜用于食品包裝，有效改善了肉制品的微生物安全性。

由于合成包裝薄膜在環境中不能降解，其廣泛使用引起了一系列的環境問題。消費者們急需能夠生物降解和循環使用的、以生物質材料為基礎的食品包裝。基于此問題，研究者們致力于研發出新型食品級包裝材料和技術，從而滿足這些新的趨勢，例如對來自于農業和海產原材料的生物聚合物的使用。

根據賓州州立大學農業科學學院的研究者們所說，將摻雜抗菌劑的可食用薄膜用于食品包裝，密封氣味、保持新鮮度和色澤，可以改善肉制品的微生物安全性。在一篇發表于Journal of Food Safety上的文章中，研究者們證明了包含抗菌劑米酒乳桿菌素A的普魯蘭多糖薄膜控制李斯特菌生長的有效性。

據物理學家網站報道，該研究團隊（包括食品科學的助教Catherine Cutter、教授和領頭人John Floros和意大利米蘭大學的訪問學者Valentina Trinetta）也證實了普魯蘭多糖薄膜可以直接將細菌素傳送到食品表面的可行性。米酒乳桿菌素A是由一類乳桿菌產生的細菌素。首席調查員Cutter說道，“這是一種與新鮮肉制品有關的微生物產生的天然抗菌劑。”在發酵的過程中，產生了這種復合物，將其應用到肉制品時，可以抑制李斯特菌的生長。“隨著時間的推移，控制包裝薄膜中這些試劑的釋放，可以阻礙目標微生物的生長。我們認為由這些細菌素修飾的可食用薄膜可置于熟食肉片之間，使產品避免致病菌的侵害。”

普盧蘭多糖薄膜是一種生物聚合物，由真菌微生物出芽短梗霉產生的多糖類膜。這是一種無色無味薄膜，并且抗油阻氧。Cutter說道，“與直接添加米酒乳桿菌素A到即食肉制品中相比，普盧蘭多糖薄膜需要較少的抗菌劑，說明抗菌性較長，允許微生物分子從薄膜到食物基體的遷移的控制。”據Cutter所說，這種微生物多糖先前并未應用到細菌素的傳遞系統。賓州州立大學研究的目的是評估米酒乳桿菌素A抑制引起食物中毒的李斯特菌菌株的有效性，研究包含米酒乳桿菌素A的普盧蘭多糖薄膜控制熟食肉類中致病菌的效果。Cutter補充道，“包裝材料中抗菌劑的添加和緩釋可以擴展細菌滯后期，降低微生物生長率，延長食品的保質期。細菌素是一種可用于生物防腐的混合物。”

研究者們發現火雞胸表面用普魯蘭多糖薄膜處理后，冷藏儲存三周后，李斯特菌的數量急劇減少。這些結果證明了使用含有米酒乳桿菌素A的普魯蘭多糖薄膜來抑制或減少即食食品表面致病菌的可行性。

Cutter說道，“這種包裝材料有一些極好的性質。它幾乎同塑料一樣結實，可用于肉制品包裝，而且它完全是可食的。它目前還未能完全代替用于真空包裝肉制品的材料，但是它保持了產品的完整性，有助于延長保質期。”

一旦普魯蘭多糖薄膜接觸到像肉類的濕潤表面，很快在表面成網狀，在溶解的過程中，釋放出抗菌劑。研究者們聚焦于食物傳播致病菌李斯特菌，因為它代表了一種廣泛關注的健康難題。含有該致病菌的高風險的食物包括即食食物和需要長期冷藏的產品。在1989年，美國農業部針對這種致病菌，實行了一個“零容忍”政策。Cutter解釋道，“細菌普遍存在的性質、在冷藏溫度下在食物中生長的能力和在食品加工中難以探測性，使得研究者們將目光轉向新型的預防方法。大多數李斯特菌病的流行看起來是由少量李斯特菌株引起的，也被稱作傳染病復制。”

Cutter說道，“這種包裝技術在延長即食食物的保質期和減少致病菌的風險方面扮演著重要的角色。”

WikiCell設計公司，一個基于劍橋大學，馬薩諸塞州和法國巴黎的公司，研發了美味的食物和飲品包裝的可食形式。WikiCell設計公司通過用可食膜密封食物和液體來模仿這種天然包裝。這種膜，由帶電聚合物和食品顆粒構成，反過來由一個堅硬的殼層保護，可以像一個雞蛋一樣被打破。

像椰子或橙子一樣，一種由哈佛教授David Edwards發明的可食包裝形式，WikiCell設計公司在其液體、氣泡或固體周圍提供了一個雙層保護。你可以想到第一層，一個柔軟的表面，就像一個葡萄干表面。它由三種主要的成份構成：微型天然食物顆粒，比如巧克力、水果、堅果或種子；一種有營養的離子，如鈣離子；和一種天然分子，如殼聚糖（來自體內）或海藻酸鹽（來自海藻）。將這三樣混合后，它們形成一個靜電凝膠，使水分保持在食物或飲料中。第二層，一種表面周圍的保護殼，就像一個蛋盒包裝。依據WikiCell設計的類型以及如何走近消費者，這種外殼可能是完全可食（就像洗一個蘋果吃）或完全生物可降解的（你可以把它剝開扔掉）。

這種可食的外殼將由異麥芽酮糖醇（一種甜味劑）構成，可生物降解的外殼將由甘蔗渣（將甘蔗中糖分去除后剩余的部分）或木薯粉構成。它們共同構成一個膠狀材料，可以保存從雞尾酒到奶酪的一切食物。它可由流水純化，并且不會溶解。

原文鏈接：Edible polymer film for meat packaging, deliciously edible food and beverage packaging。

本文由編輯部楊洪期提供素材，朱星燁編譯，點我加入材料人編輯部。