“杀手纸”制备新一代食品保鲜包装


  科学家们报告,他们开发并成功在实验室测试了一种“杀手纸”(killer paper),这种材料目的是用作一种新的食品包装材料,有助于保护食品,可以抵抗致腐细菌。这种纸的描述出现在美国化学学会(ACS)的期刊《朗缪尔》(Langmuir)上,这种纸包含的涂层属于银纳米粒子,是强有力的抗菌剂。

  项目领导是以色列巴伊兰大学(Bar-Ilan University)的阿哈龙·杰丹肯(Aharon Gedanken)教授,他和同事指出,银已经找到了广泛的用途,作为一种抗菌成分,可用于抗菌键盘、洗衣机、滤水器,以及某些药用软膏,厨房和浴室墙面,甚至去味袜子。最近,科学家们一直在探索使用银纳米粒子,这种粒子每粒只有1/50000的一根头发宽度,有望用作防菌涂层,用于塑料、织物和金属。纳米粒子具有更持久的效果,胜过较大的银粒子,这就有助于克服日益严重的问题,就是抗菌素的耐药性,因为细菌会培养出一种能力,适应现有的抗生素。纸涂上银纳米粒子,就可以提供一个替代技术,取代普通的食物保鲜方法,比如辐射、热处理,以及低温贮藏,他们说。然而,生产“杀手纸”用于商业用途,已经证明是很困难的。

  科学家们描述,他们新开发出一种有效的、持久的方法,就是把银纳米粒子沉积在纸张表面,这需要使用超声波或高频声波。这种涂层纸显示出强大的抗菌活性,可抵抗大肠杆菌(E. coli)和金黄色葡萄球菌(S. aureus)的,这两种细菌会导致细菌性食物中毒,这种涂层纸杀灭所有细菌只需短短三小时。这表明,它有望用作一种食品包装材料,带来较长的保质期,他们说。

  杰丹肯带领的研究小组发现,给这种纸涂上银纳米粒子,可使用超声波辐射,这种技术称为超声波处理(ultrasonication)。它涉及到的是,首先形成并随后破碎一种声学气泡(acoustic bubbles),就靠近固体表面,从而产生超声微射流(microjet),把所需的纳米粒子抛射到表面上。据小组所知,这只是第二次把超声处理用于纸。

  与以往的方法不同,创造抗菌纸的这种一步到位的方法据说很有效,会产生平稳、均匀、持久的涂层。改变纳米微粒的浓度和应用时间,涂层的厚度可根据需要更改。暴露于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌细菌时,因为它们都会引起食品中毒,这种纸可全部杀灭细菌,只需三个小时。

  科学家们指出,超声处理程序也可以用于把其它纳米材料涂到纸张,这可调整其疏水性,导电性,或纹理。