朱迎澳，陈 倩，孔保华，王 辉

    (东北农业大学食品学院 哈尔滨 150030)

    使用适当的包装材料可保护食品免受物理、环境、化学和微生物的危害，进而在保证食品安全、质量以及延长食品货架期等方面发挥重要作用[1]。石油基塑料是石油裂解的产物，基于其优异的机械性、稳定性、柔韧性、不透气性、质量轻和易消毒等特性，自20 世纪中期以来一直是食品包装用的主要材料[2]。然而，塑料包装材料的大量使用带来了严重的环境风险[3]，因此亟需环保、安全和无毒的包装材料[4]。生物聚合物主要是以动、植物为基础的大分子物质，如纤维素、多糖或蛋白质等，因其可被微生物降解，可塑性高，成本低，实用性高，可减少化石燃料的使用而受到广泛关注[5]。与此同时，生物基纳米复合包装材料具有良好的机械、热、生物降解、耐化学、抗菌和阻隔性[6]。这些材料成本低，易于加工，并且能够延长食品的保质期。此外，为了满足食品在新鲜度、安全性和质量方面的要求，减缓食品腐败变质以及病原性微生物的侵入，抗菌包装成为当下较为常用的手段[7]。食品中的抗菌包装是主动包装的一种形式，抗菌剂的使用与被包装的工业产品有着密切联系。在食品接触包装材料中使用抗菌物质，可以抑制微生物的生长，从而提高食品的保质期[8]。一般来说，抗菌剂可分为有机抗菌剂和无机抗菌剂。有机抗菌剂包括酚类物质、卤代化合物、季铵盐和天然生物聚合物，如壳聚糖和甲壳素等[9]。无机抗菌剂包括金属纳米颗粒，以及与磷酸盐结合的金属和金属氧化物。通过将金属纳米颗粒掺入聚合物基质中，可以获得具有特殊性能的可用于食品包装的多用途材料[10]。这些物质在高温和高压等极端条件下均能维持稳定状态，其中一些被认为是无毒的，甚至还含有人体健康所必需的矿物元素。因此，生物基纳米复合材料在食品包装领域具有广阔的应用前景。

    1 生物基纳米复合材料的组成

    纳米复合材料是由2 种具有显著不同物理、化学性能的材料组成，其中至少有1 种成分的尺寸在纳米范围内(1 nm=10-9m)。其中起主要作用的成分被称为基质或连续相，分散相/不连续相是增强剂，具有提高基质物理和化学性能的作用。基质是生物基聚合物的纳米复合材料被称为生物基纳米复合材料，并可以根据类型和来源进行分类，如图1 所示[11]。此外，通过在聚合物基质中加入增强剂，可以使成本、线膨胀系数、收缩率和电阻率等下降，减少成型周期，增加导热系数[12]。 ......