大豆多糖复合膜及其保鲜应用研究进展（三）

2大豆多糖复合膜的生物活性

食品在加工、运输和贮藏过程中易滋生细菌，尤其食源性致病菌，大幅度缩短货架期，另外，食品中的氧气会促进微生物生长、使营养组分流失。目前有直接添加防腐剂方法来延长食品货架期，但其缺点是持续时间短暂。将抗菌或抗氧化剂添加至成膜材料中，不但可减少它们进入食品里的量，而且延长膜的抗菌或抗氧化活性。

2.1抗菌性能

大豆多糖本身有一定的抗菌性，但其抗菌谱较窄，仅对部分食源性致病菌有一定的抑制作用。为了提升大豆多糖膜抗菌性能，可用抗菌剂与大豆多糖协同作用来改善膜抗菌性。如精油、植物提取物的天然抗菌剂添加入膜中能显著提升膜的抗菌性能，此外，纳米金属粒子可作为抑菌剂来增强膜的抗菌性能。

精油含高浓度的酚类化合物使得精油有广谱杀菌效果，对食源性致病菌有很强的抑制能力。将百日草精油和薄荷精油分别加入大豆多糖膜，结果表明，两种精油能拓宽大豆多糖膜的抗菌谱，百日草精油膜能有效地抑制革兰氏阳性菌（金黄葡萄球菌和蜡状芽孢杆菌）和革兰氏阴性菌（大肠杆菌0157：H7、铜绿假单胞菌和鼠伤寒沙门氏菌），而3%薄荷精油能使膜对革兰氏阳性和阴性菌产生抑制作用。0.8%浓度的肉桂精油纳米乳提升了大豆多糖膜对革兰氏阴性菌和阳性菌（金黄色葡萄球菌和酿脓链球菌）的抑菌性能。对含有牛至精油的乳液-大豆多糖膜抗菌性能的研究表明，膜对大肠杆菌O157:H7、金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌有明显地抑制效果，7%牛至精油乳液膜对金黄色葡萄球菌的抑菌面积达到422.52 mm2。另外，蒲公英提取物和葡萄籽提取物是具有良好抑菌性的水提物，它们提升了大豆多糖膜对微生物的抑制能力。

纳米金属粒子（如纳米TiO2、纳米ZnO）具有高比表面积和高反应活性的特殊效应，有优异的抗菌效果。纳米金属粒子-大豆多糖膜的抗菌机理（简要机理见图2）主要为：复合膜释放金属阳离子破坏细胞壁、金属阳离子可能会渗透到细胞中干扰细胞质或者金属阳离子产生活性氧类来破坏细胞。它加入到大豆多糖膜中，与大豆多糖的协同作用会提升膜抗菌效果。纳米Zn-大豆多糖膜可抑制大肠杆菌、蜡样芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌的生长，当纳米Zn膜溶液浓度处于4.5 mg/ml时，对这三种菌都有起到抑菌性。纳米ZnO提升了大豆多糖膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑制能力。纳米TiO2-大豆多糖膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有良好抗菌效果，并且随着纳米TiO2浓度越高越明显。另一个研究也评价了纳米TiO2-大豆多糖膜的抗菌性能，实验表明，纳米TiO2和大豆多糖的协同作用使膜对金黄色葡萄球菌有较强的抑菌作用。

精油显著提升了大豆多糖膜抗菌性；蒲公英提取物和葡萄籽提取物也提升膜抗菌性；纳米金属粒子则通过释放金属阳离子和产生活性氧类，使得膜能有效地抑制细菌生长。纳米金属粒子虽然能增强大豆多糖膜的抗菌性能，但由于大豆多糖本身具有一定的抗氧化性，可能会阻碍它产生活性氧类。所以，精油或者植物提取物是优化大豆多糖膜抗菌性能的最佳选择。

2.2抗氧化性

食品中自由基若未被及时清除会引起食品变质。大豆多糖可以通过分子上的羟基来螯合金属离子，防止金属离子催化过氧化氢产生自由基来达到抗氧化的作用。精油可作为抗菌剂，也可以用作抗氧化剂。把精油与大豆多糖复合成膜可以获得具有良好抗氧化性的包装膜。

百日草精油和薄荷精油中的酚类、萜类化合物让大豆多糖膜拥有良好的抗氧化性。肉桂精油纳米乳也显著地增强了大豆多糖膜清除DPPH自由基的能力。

精油与大豆多糖的协同作用显著增强了膜的抗氧化性。精油的加入能提升大豆多糖膜众多性能，但是精油会降低膜机械性能。因此，在未来研究中可寻找其他改性剂来提升精油-大豆多糖膜机械性能。

声明：本文所用图片、文字来源《食品与发酵工业》2020年12月4日，版权归原作者所有。如涉及作品内容、版权等问题，请与本网联系

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