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粉体百科:纳米材料在食品包装中的应用

作者:
秦皇岛鹏翼化工机械有限公司
来源:
网络
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在食品消费趋向功能化、健康化、方便化、营养化的今天,食品工业也对食品包装不断提出新的需求,而纳米技术和纳米材料的应用和开发,为食品包装工业提供了一项引领时代潮流的前沿技术,提出了全新的食品纳米包装概念。

 食品纳米包装,为改进食品传统包装,创造新的食品包装技术,满足人们不断提高的生活需求,创造了条件。纳米食品包装问世不过十余年,但发展速度十分惊人,所谓的纳米包装,是指应用纳米技术,采用纳米复合材料对食品包装进行纳米合成、纳米添加、纳米改性,使食品包装具有超级功能或奇艺特性的一类材料的总称。

 纳米包装用了什么材料?纳米复合材料主要包括两种成分:无机纳米材料(如Ag,TiO2,SiO2等)和有机聚合物(如聚乙烯、淀粉、聚乳酸、水溶性聚糖或酯类等)。无机纳米粒子使复合包装材料具有传统包装材料所不具备的特殊性质。

下面重点讲讲这些被加入其中的,具备优异的物理化学性能的纳米粉体都能起到什么作用。 

 ①纳米Ag 纳米Ag的保鲜机理来源于该材料对乙烯氧化催化作用的影响,当保鲜包装材料中加入一定量的Ag纳米粉,乙烯的氧化速度被大大加快,使得保鲜效果得到提高。同时,纳米Ag具有纳米材料特殊的耐光、耐热、化学稳定等特性,该材料对细菌和霉菌等都表现出很好的抗菌性,且抗菌作用持久。另外,纳米Ag不易挥发、溶出,不会因光照引起颜色改变而污染食品也是其得到广泛应用的原因之一。

(纳米Ag)

 ②纳米TiO2具有十分宝贵的光学性质,在汽车工业及诸多领域都显示出美好的发展前景。纳米TiO2还具有很高的化学稳定性、热稳定性、超亲水性、非迁移性,所以被广泛应用于抗紫外材料、纺织、光催化触媒、自洁玻璃、防晒霜、涂料、油墨、食品包装材料、造纸工业、航天工业中、锂电池中。

 

纳米TiO2

 ③纳米SiO2 纳米SiO2是目前应用比较广泛的无机非金属材料之一,该材料具有无毒、无气味、无污染、表面积大、抑菌性能好等特点,已在食品、生物、医药等领域中得到广泛应用。SiO2可以在表面形成一层致密的纳米膜层,通过该膜层上丰富的硅氧键对膜内外CO2和O2的交换量进行调节,从而达到抑制果蔬呼吸强度、抑菌保鲜的效果。另外,通过添加纳米SiO2可以很好地改善聚合材料的力学性能。

纳米SiO2

 ④纳米ZnO 纳米ZnO是一种可被紫外光(λ≤368 nm)激发的宽带隙半导体,具有良好的光催化活性。作为一类无机金属氧化物,ZnO具有廉价、无毒、方便和良好的生物相容性等特点,目前已被广泛应用于光催化降解有毒有机污染物、太阳能电池等领域。相比于纳米TiO2,ZnO具有更高的光催化活性和量子产率,被认为是极具应用前景的高活性光催化剂之一。

(纳米ZnO)

总结 上述的纳米材料中,纳米Ag的价格比较高,而纳米TiO2需要在光催化条件下才有抗菌保鲜效果,所以通过性能、价格和实用性方面的考虑,可以得出这样的结论,在果蔬储藏保险领域,推荐使用纳米ZnO保鲜材料和纳米SiO2保鲜材料。除了这四种经典的纳米复合材料外,更多的新型纳米复合材料也被证明有抗菌保鲜效果,目前开发具有良好的生物安全性、良好的抗菌保鲜性和经济实用性的纳米复合材料已成为未来研究的热点。

 
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