纳米氧化锌在食品领域中的应用及安全性 研究进展

纳米氧化锌因其具有良好的抗菌性能已成为目前抗菌材料的研究热点。然而,随着纳米氧化锌在食品包装材料和食品添加剂等领域的广泛应用,其将不可避免地进入到生物体内,从而对人体健康造成一定危害,因此其生物安全性也引起了广泛关注。本文通过总结和归纳相关的研究报道,阐述了纳米氧化锌在食品领域的应用,并介绍了其可能引起的遗传、免疫、生殖、神经等毒性效应,深入探讨了纳米氧化锌相关毒性的影响因素,以期为今后纳米氧化锌在食品领域的研究和应用提供参考。     

纳米氧化锌抗菌机理探讨

利用自制的2种纳米氧化锌及普通氧化锌对纯棉织物进行抗菌整理，对3种不同氧化锌粉体及经其整理后织物的抗菌机理进行了探讨，发现纳米氧化锌的抗菌机理是光催化和金属离子溶出共同作用的结果。     

微波协同纳米氧化锌对羽绒的抗菌工艺研究

研究微波协同纳米氧化锌抗菌试验的最佳工艺。在最佳工艺条件下,探讨了微波协同纳米氧化锌的最佳抗菌率,同时进行了纳米氧化锌的回收试验,并测定多次回收的纳米材料抗菌效果的变化规律。微波协同纳米氧化锌抗菌的最佳工艺为:纳米氧化锌与羽绒质量比为0.5,微波时间为3 min,微波功率为200 W,微波时温度50℃,最佳抗菌率为89.13%。微波协同纳米氧化锌对羽绒有较好的抗菌效果,至少可进行2次回收循环使用。     

纳米氧化锌和纳米银对羽绒材料的抗菌效果研究

研究了纳米银、纳米氧化锌抗菌实验的最佳光照时间、羽绒与纳米材料最佳质量比、白炽灯最佳功率等最佳灭菌工艺条件。通过单一变量法研究在不同实验条件下,纳米银、纳米氧化锌对羽绒抗菌效果的影响,在所得最佳灭菌条件下,探讨纳米银、纳米氧化锌的最佳抗菌率;进行纳米银、纳米氧化锌回收实验,测定多次回收的纳米材料抗菌效果的变化规律。纳米氧化锌的最佳抗菌条件为:绒毛与纳米氧化锌质量比1∶3,光照时间4 h,白炽灯功率11 W,最佳抗菌效果为82.37%;纳米银的最佳抗菌条件为:绒毛与纳米银质量1∶2,光照时间3 h,白炽灯功率11 W,最佳抗菌效果为92.61%。经测试,纳米银、纳米氧化锌对羽绒具有较好的抗菌作用,至少可以进行两次循环回收使用。     

纳米氧化锌抗菌机理在聚酯纤维及纺织品上的应用

介绍了纳米氧化锌抗菌性能、抗菌机理以及在聚酯纤维和纺织品的应用,通过聚酯纳米氧化锌母粒添加纺丝法、或者纺织品锌离子后整理法,赋予聚酯纺织品良好的抗菌功能.纳米氧化锌作为纳米级抗菌材料,具有较好的安全性和抗菌能力,有着广阔的应用前景.     

纳米二氧化钛抗菌食品包装复合膜的研究进展

纳米二氧化钛具有较好的抗菌作用,且在传统包装材料中有较好的分散性,添加了纳米二氧化钛的食品包装薄膜具有较好的抗菌效果,能在一定程度上延长食品的保质期。目前,有较多关于纳米二氧化钛食品包装复合膜的研究,主要是围绕抗菌性,机械性能和安全性等方面展开,研究表明：纳米二氧化钛复合膜的抗菌性受光照影响;复合膜的机械性能、热力学性能和阻隔性等随纳米二氧化钛的加入有所改变;复合膜中的纳米二氧化钛可能会迁移到包装的食品中,造成食品安全隐患;制备复合膜时需综合考虑以上因素。本文主要对纳米二氧化钛的抗菌机理、纳米二氧化钛抗菌食品包装薄膜的制备和应用、纳米二氧化钛的迁移研究进展进行概述,旨在扩展纳米二氧化钛复合膜更好更安全地应用于食品包装。     

氮掺杂ZnO纳米晶的防紫外和抗菌整理

采用自组装爆燃法制备氮掺杂纳米氧化锌,对其微观结构进行表征,研究了氮掺杂纳米氧化锌水分散体系整理后棉织物的防紫外线性能和抗菌性能.试验结果表明,氮掺杂纳米氧化锌粒度小、分布均匀、分散性好;用氮掺杂纳米氧化锌整理后的织物进行抑菌圈测试及紫外防护因子测试,其防紫外线和抗菌性能优良,且具有较好的水洗牢度.     

纳米氧化锌绿色包装膜的制备及性能研究

添加不同质量的纳米氧化锌制备复合膜,对复合膜的拉伸强度、断裂伸长率及透湿量进行测定,同时测定常见的几种传统塑料包装膜(BOPA/LDPE复合膜、BOPP/LDPE复合膜、BOPA/CPP复合膜)的相应指标。结果表明,随着复合膜中纳米氧化锌含量的增加,复合膜的断裂伸长率明显降低,透湿量随着纳米氧化锌含量的增多逐渐增大。将纳米氧化锌含量1%的复合膜与常见的传统塑料包装膜进行比较,该复合膜在拉伸强度、断裂伸长率及透湿量三项指标上均不及传统塑料薄膜,但纳米氧化锌复合膜透湿量变化率在所有材质中最大,该结果为后续该类纳米氧化锌复合膜在特定食品包装上的应用提供了一定的理论支撑。     

氧化锌/羧甲基壳聚糖抗菌纸的制备及性能

以纳米氧化锌和自制O-羧甲基壳聚糖(O-CMC)为抗菌剂,制备复合涂料,进行复合抗菌剂的红外光谱表征分析。将复合抗菌剂在纸张上进行涂布,得到抗菌纸,改变纳米氧化锌和O-CMC的不同配比,制备配比为0∶1、1∶2、2∶3、1∶1、3∶2、2∶1、1∶0共7种不同的复合抗菌剂,将其与未加抗菌剂的纸张做对比,测量不同配比的抗菌效率。结果表明,纳米氧化锌和O-CMC具有协同抗菌作用,纳米氧化锌和O-CMC的配比为3∶2时,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌效率分别为93.1%和99.4%,抗菌效果最佳。因此纳米氧化锌和O-CMC复合抗菌纸具有一定的应用价值。     

明胶-溶菌酶/ZnO纳米复合抗菌膜材料构建与性能

本研究以温敏性的明胶为基材同时包埋有机/无机抗菌剂,企图实现抗菌剂的协同增效,扩大材料的抗菌谱,并系统研究抗菌材料表面结构、机械与阻隔性能随抗菌剂种类及计量的演变规律。溶菌酶/纳米氧化锌-明胶膜材料具有选择吸光性,在紫外区域有明显吸收峰,而在可见光区域透光率超过90%。溶菌酶/纳米氧化锌具有协同增效,扩大膜材料的抗菌谱,相对荷载溶菌酶或纳米氧化锌的膜材料,复合抗菌剂膜对大肠杆菌与枯草芽孢杆菌具有更强的抗菌效果。荷载溶菌酶或纳米氧化锌不改变明胶膜材料的表面微结构,两者在成膜及膜基质中的相互作用形成异质的膜表面,并影响蛋白网络结构,弱化膜材料的水汽及氧气阻隔性能。本研究为新型有机/无机复合抗菌膜材料开发提供理论依据。     

抗菌材料在食品包装中的研究进展

食品抗菌包装可以有效抑制被包装食品所处环境中微生物的生长,延长食品的货架期,保证食品品质,在食品领域的地位越发重要。本文阐述了抗菌材料作用机理,介绍了常用的有机抗菌剂、无机抗菌剂和天然抗菌剂,并对食品抗菌包装的5 种实现方式进行了比较。对国内外近年来抗菌材料的研究进展,特别是对天然抗菌剂的应用做了详细说明。最后,结合目前抗菌包装膜和抗菌纸的生产现状,对食品抗菌包装的未来发展趋势和研究重点进行展望。     

含纳米Ag-TiO2的聚乙烯包装材料对大米储藏品质的影响

目的：研究含纳米Ag-TiO2聚乙烯（polyethylene,PE）包装材料对大米储藏防霉保鲜的效果。方法：在30 ℃、相对湿度80%条件下,用含纳米无机抗菌剂的PE包装袋储藏大米,研究纳米抗菌包装材料对储藏大米品质变化的影响。在90 d储藏期内跟踪检测大米的脂肪酸、糊化特性、质构等指标的变化及霉菌生长情况,分析纳米抗菌包装材料和普通包装材料对大米品质劣变的影响。结果：纳米复合包装储藏的大米,在90 d储藏期内的大米脂肪酸、糊化特性、质构等指标变化速度低于普通包装储藏（P＜0.05）,同时霉菌培养后的大米含菌量小于普通包装袋储藏的二分之一。结论：纳米抗菌包装材料储藏大米相比于普通包装有利于大米品质的保藏。     

Entomotoxic efficacy of aluminium oxide,titanium dioxide and zinc oxide nanoparticles against Sitophilus oryzae (L.): A comparative analysis

The development of resistance in both stored grain and field insect pests to conventional insecticides, coupled with increased consumer awareness of the consequences of their residual toxicity in food crops and environmental contamination have led agro-chemical researchers to reappraise the use of inert dusts as alternative insecticide. Diatomaceous Earth or DE became popular as an alternative insecticide in last two decades for its low mammalian toxicity and physical mode of action. But due to several limitations of DE many researchers are trying to explore the possibility of using nanoparticles as potential insecticide. In this study, a comparison on entomotoxic efficacy of different oxide nanoparticles like aluminium oxide, titanium dioxide and zinc oxide was evaluated on Sitophilus oryzae. Though more than 90% S. oryzae died after 4 days of nano aluminium oxide treatment at 1 g kg⁻¹ dosage, nano zinc oxide and titanium dioxide treatment could attain this efficacy at 2 g kg⁻¹ after 14 days. Even then use of nano zinc oxide and titanium dioxide in agriculture sector is preferred to nano aluminium oxide as the latter nanoparticle has adverse effects on plant growth. Moreover due to the antimicrobial property of nano zinc oxide and titanium dioxide have antimicrobial property, they will not only protect the agricultural produce from insect pests, but also from microbial infection.     

含精油可食性抗菌膜研究进展

可食性抗菌膜是目前食品包装领域研究的重要方向,含精油可食性抗菌膜是其研究的热点之一。本文介绍含精油的可食性食品包装膜中精油的主要成分及其抗菌特性,概述此类膜的一般制备技术,对含精油膜抗菌的抗菌性能测试方法进行归纳,就精油对可食性膜抗氧化性、机械性能、渗透性及其他理化性能的影响作重点阐述,最后分析含精油可食性抗菌膜可能存在的问题,并预测其发展前景。     

纳米包装材料对双孢菇细胞壁代谢及品质的影响

在包装材料中添加纳米银、纳米二氧化钛、纳米凹凸棒土和纳米二氧化硅,制备了一种纳米聚乙烯（polyethylene,PE）包装袋,通过实验来探讨纳米包装材料对双孢菇在贮藏期间的细胞壁代谢和相关酶活性的影响及其保鲜机理。在（4±0.5）℃、相对湿度（90±5）%贮藏条件下测定包装袋内CO2含量、双孢菇的硬度、褐变度、总酚含量、木质素含量、纤维素含量、几丁质含量、苯丙氨酸解氨酶（PAL）和过氧化物酶（POD）活性指标的变化。结果显示,与普通PE包装材料相比,添加纳米粒子的包装材料能够较好地保持双孢菇的质地,抑制子实体的自溶、木质化劣变的现象。贮藏10 d后,纳米包装袋内CO2含量、双孢菇褐变度、纤维素、木质素含量分别比普通PE包装低10.5%、32.2%、15.2%和22.2%,达到显著性差异（P＜0.05）。纳米PE包装袋能够有效地抑制贮藏期间双孢菇木质素的积累、组织纤维化及相关酶活性的上升,较好地保持了双孢菇贮藏品质,延长了贮藏时间。     

氧化锌纳米颗粒-海藻酸钠/壳聚糖双层复合膜的制备及特性

本研究基于层层组装流延法制备了载有氧化锌纳米颗粒的海藻酸钠/壳聚糖双层复合膜。通过评价机械、阻水及光学性质研究了氧化锌纳米颗粒对双层复合膜特性的影响,进而借助原子力显微镜、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和热重分析对双层复合膜结构进行表征。结果表明,海藻酸钠/壳聚糖双层膜在添加氧化锌纳米颗粒后,抗拉强度提高,断裂伸长率、水溶性、水蒸气透过性和透光性降低,而外观色泽没有明显变化。从双层膜的微观结构看,随着氧化锌纳米颗粒添加浓度由0.25%（w/w）增加至1.00%（w/w）,海藻酸钠/壳聚糖双层复合膜表面出现颗粒团聚,粗糙度Ra从3.12 nm增加至3.53 nm。红外和热重分析表明,氧化锌纳米颗粒与海藻酸钠和壳聚糖之间存在较强的氢键相互作用,使得双层复合膜的热稳定性增强。综上,氧化锌纳米颗粒-海藻酸钠/壳聚糖双层复合膜具有优良的包装特性和适用性。     

食品包装材料中有害物质迁移行为的研究进展

食品包装材料在食品安全中发挥了重要的作用。食品包装能有效地保护食品,防止变质,但其中化学物质的迁移,又会给食品质量和安全带来负面影响。因此,对食品包装材料中化学物质的迁移进行研究显得非常必要。本文综述了近几年食品包装材料中有害物质的检测分析、迁移规律以及传质模型;对主要被检物质所采用的检测方法进行了总结,并对塑料与纸基材料中物质的迁移规律和传质模型进行了对比;最后对食品包装材料未来的发展方向进行展望。     

Physical,mechanical, and antimicrobial properties of ethylene vinyl alcohol copolymer/chitosan/nano-ZnO (ECNZn) nanocomposite films incorporating glycerol plasticizer

In this study the ethylene vinyl alcohol copolymer (EVOH) and chitosan polymers mixture film containing nano zinc oxide (nano-ZnO) and glycerol was developed for food packaging. Physical, mechanical and antimicrobial properties of the film matrix were evaluated at different ratios of the biodegradable polymers (0:100, 25:75, 50:50, 75:25, 100:0) which contain nano-ZnO and incorporate with glycerol as the plasticizer. Film topography and cross-sections were evaluated by FE-SEM and AFM examinations. To assess characterization of the nanocomposites structure and network chemistry, FTIR spectroscopy was considered. The results indicate that EVOH improved barrier properties, transparency and mechanical properties. The antimicrobial properties were improved by adding chitosan. With adding glycerol decreases in barrier properties and increases in percentage of elongation at break (ε_b) were observed. Adding nano-ZnO improved barrier, mechanical and antimicrobial properties and significantly reduced the adverse effects of glycerol. Taken together, these data reveal that the new nanocomposite provides the better properties and the less adverse effects of plasticizer on matrix film.     

微波纸中邻苯二甲酸酯向Tenax的迁移规律及预测

研究微波纸中邻苯二甲酸酯向食品模拟物Tenax（改性聚苯醚）迁移时的变化规律,并分别基于Fick第二定律和Weibull分布理论建立迁移预测模型。与迁移实验值相比,基于包装有限体积-食品有限体积体系和恶劣迁移条件下建立的Fick迁移模型,其预测值往往略高于实验值,其预测效果可用于评估食品安全并提供更高的安全阈值。基于实验经验建立的Weibull迁移模型,其迁移预测曲线能有效地描述真实地迁移过程。