食品包装和接触竹材的壳聚糖防腐研究（一）

竹材常被用于食品包装或食品接触材料，食品然而其总会出现发霉情况。包装为研究壳聚糖对竹材的和接防腐效果，从发霉的触竹材竹材中分离真菌。采用不同质量浓度壳聚糖对竹材进行常温、壳聚沸水、糖防超声浸泡处理，腐研接种真菌，食品测定其菌落总数。包装测定不同温度下，和接壳聚糖的触竹材黏度变化和对真菌的抑制作用。结果表明：壳聚糖浸泡处理可增加竹材的壳聚防腐性，结合热浸泡处理可极大地提高壳聚糖对竹材的糖防防腐性，当采用5mg/mL壳聚糖，腐研60℃浸泡24h处理竹材时，食品可以获得很好的抑菌效果。

竹子资源在我国森林资源中占有重要地位。我国竹子种类繁多，占地面积广，产出量大。竹材是一种可再生天然材料，质量轻，成本低，已成为世界经济建设中重要的原材料。然而，竹材损毁的主要原因是自身腐朽，因此提高竹材的耐腐性对于竹制品市场非常重要。目前，竹材防腐剂主要是使用木材的防腐剂，其主要有铜铬砷氧化物（Chromiumcopper Arsenic，CCA）和烷基铜铵化合物（Alkalinecopper Quaternary，ACQ）。CCA由铜、铬、砷的化合物组成，其中砷元素以As₂O₅形式存在，固着在木材纤维上，不溶于水，抗流失性较好；ACQ主要是由氧化铜和季胺盐组成，不含砷和铬，近年来逐步代替CCA。另有研究者使用铜唑（CA）、壳聚糖金属配位聚合物（CmC）等各种防腐保护剂，探究防腐剂对竹材的防腐能力、抗流失性的影响。然而，这些防腐剂也存在一定问题，例如：抗流失性差，成本高，性能不稳定等。

现今生活中竹制品和木制品已逐步被塑料制品所取代，而塑料制品存在难降解，一次性使用等问题，给环境带来了很大压力，因此竹材用于食品包装是不可或缺的。目前，有许多竹制品被应用于食品包装和运输中，例如：蔬菜运输包装的竹筐，家庭食品贮放新鲜鱼、肉、果蔬等临时放置的竹篮，用于传统米糕食品和腌制肉制品的包装等。由于竹制品对防腐剂以及其它添加剂有特殊要求，因此大都不添加防腐剂，导致经常出现发霉现象。竹材中富含糖和淀粉，当竹材用来包装水分含量高的食品时，其容易吸收水分，导致食品在存放过程中会引起竹材自身的霉变，反而污染所包装的食品，因此提高食品接触竹材的防腐能力，有助于提高竹材市场的销售。一般来说，食品添加剂都可以添加于食品包装材料和食品接触材料中，因此食品添加剂也可以应用于竹材的防腐中。很多食品防腐剂由于分子质量小，容易流失，在竹制品上难以达到有较持久的防腐效果。

壳聚糖是大分子天然物质，也是食品防腐剂。高分子壳聚糖不溶于水，当使用添加少量醋酸的水溶液溶解并调节pH值至中性后，高分子壳聚糖呈不溶于水的状态，与竹制品中的纤维素等结合，不容易流失。壳聚糖主要来自虾蟹外壳，是自然界产量丰富的有机物，也是一种可再生的天然高分子材料，具有良好的生物相容性及可降解性，并具有一定的抑菌效果。壳聚糖本身无毒、无害，可用于食品，其分子结构与纤维很相近，在竹制品中有潜在的使用价值。本研究分离出引起竹材发霉的菌株，选取不同质量浓度的高分子壳聚糖溶液，通过常温、沸水、超声浸泡渗入竹材，接种分离纯化的真菌，做防腐效果试验。测定不同温度处理后，高分子壳聚糖溶液黏度的变化，从而了解壳聚糖的降解情况。期望利用壳聚糖作为竹材防腐剂，应用于未来的食品包装和接触材料中。

1材料与方法

1.1试验材料及试剂

竹材，购自浙江金华竹家园，切成3cm长度。培养基：马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）：马铃薯浸出粉10.0g，葡萄糖20.0g，琼脂13.0g，氯霉素0.1g，蒸馏水1000 mL；马铃薯葡萄糖水（PDB）：PDA培养基不加琼脂。高分子壳聚糖（黏度50~800 mPa·s），国药集团化学试剂有限公司。

1.2仪器及设备

DK-8D恒温水浴锅，上海沪南科学仪器联营厂；LRH-150-S恒温恒湿培养箱，西安信恒检测仪器有限公司；SHZ-82振荡器，国华企业；YXQ-SG46-280S高压灭菌锅，上海博讯实业有限公司医疗设备厂；0.6-0.7乌氏黏度计，杭州禾德化工仪器有限公司。

1.3试验方法

1.3.1发霉竹材中4种菌的分离

竹材放置在潮湿的环境下使其发霉，从病部取真菌于PDA培养基，30℃培养7 d，平板划线分离纯化3次后待用。

1.3.2壳聚糖质量浓度和浸泡方法对竹材的防腐效果

配制质量浓度分别为0，2，5，8，10 mg/mL的高分子壳聚糖（均含有0.5%冰乙酸）溶液，放入竹材后，分别在常温（25±1）℃、沸水（100℃）及超声（160 W，40℃）条件下浸泡。处理72 h后用无菌水冲洗表面10遍，放入已灭菌且底部放有无菌滤纸的培养皿中，加入20 mL无菌水，反接种于发霉竹材上的真菌（4种分离菌株等比例混合），30℃恒温培养7 d，观察真菌生长情况，筛选出最佳处理方式和适宜的质量浓度。未经任何处理竹片作为对照1，用水按照上述处理作为对照2。测定每根竹材的菌落数。

1.3.3竹材不同温度和时间处理对壳聚糖溶液黏度的影响

取5mg/mL壳聚糖溶液400 mL，加入600根竹材，分别置于常温和40，60，80，100℃条件下水浴处理，于0，12，24，36，48，60，72 h取样，用乌氏粘度计测定溶液黏度变化。另取5mg/mL壳聚糖溶液100 mL，不添加竹片，分别在常温，40，60，80，100℃水浴处理72 h，测其黏度（mPa·s），为对照组。另设5组处理见表1。

1.3.4热处理壳聚糖的抑菌试验

5mg/mL壳聚糖溶液经过常温，40，60，80，100℃水浴72 h后，取5mL溶液加入5mL PDB培养基和100µL 4种分离的菌液中，30℃振荡培养72 h，梯度稀释后计算菌落总数。CK1为无菌水，CK2为0.5%冰乙酸。

1.4数据处理

采用Excel2007软件对数据进行统计分析。利用Excel2007软件作图，图表中数据为平均值±标准差。

2结果与分析

2.1发霉竹材中4种菌的分离

挑取竹片上的真菌，在PDA培养基上划线3次，出现4种形态的菌落，分别纯化得到图1所示4株菌株。

声明：本文所用图片、文字来源《中国食品学报》2020年12月，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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