武汉轻工大学食品科学与工程学院的汪 慧、常 超*、伍金娥*等人以海藻酸钠、阿拉伯胶和甘油制备基础膜，以ε-聚赖氨酸（ε-PL）、葡萄糖酸锌（ZG）为抗菌剂，制备出一种安全无毒、可食用的新型抗菌功能膜，并研究该复合膜的性质和探讨其对生鲜肉微生物抑菌的效果，为食品工业合理利用保鲜膜提供理论依据。
1、ε-PL与ZG最适复配质量浓度的确定
所配复合液对两种菌的抑制效果基本保持一致，均随着ZG浓度（0.01～0.39?mmol/L）的增加而增强；当ZG的浓度增加至0.39?mmol/L时，培养液澄清透明，再增大ZG浓度，OD600 nm基本不变；因此，在溶液体系中与1.3?mg/mL ε-PL复配的ZG最适浓度为0.39?mmol/L，且ZG与ε-PL联合使用的抑菌效果要强于单一的ε-PL。
2、ZG与ε-PL的协同抗菌效果
当ZG浓度低于10.00 mmol/L时，ZG与ε-PL联合使用的抑菌效果要强于单一的ZG，具有协同抗菌效应，但ZG在高浓度（10 mmol/L）时，与ε-PL无协同抗菌效应，其原因是过高浓度的ZG抑制了细菌生长。有研究表明，ε-PL具有10 个以上赖氨酸残基，具有抑菌活性，并且能破坏微生物细胞膜的正常结构，阻碍微生物体内的所有生物合成代谢过程，使细胞的物质、能量和信息传递中断，导致细胞受损。
3、ε-PL/ZG抗菌膜的抗菌性能
基础膜、仅添加1.3?mmol/L ε-PL的抗菌膜（A1）以及仅添加0.39?mmol/L ZG的抗菌膜（A2）均未出现明显的抗菌效果，且膜上有部分细菌生长。当ε-PL质量浓度不小于2.6 mg/mL时，抗菌膜对E. coli和S. aureus产生了良好的抗菌效果，抑菌圈直径随着ε-PL质量浓度的增加而增大。
4、ε-PL/ZG抗菌膜的物理性质
ε-PL/ZG膜的表面形态
基础膜的表面较为粗糙，膜中交联点分布不均匀，膜的结构也相对松散。而添加ε-PL/ZG的抗菌膜表面较为光滑平整，膜中交联点分布得比较均匀，膜的结构更加紧密。这是因为在基础膜液中加入ε-PL/ZG后，海藻酸钠会和Zn2＋发生交联作用，使得膜中的交联点分布比较均匀，膜分子间排列更紧致，从而使得膜的结构变得更加紧密。
ε-PL/ZG膜的厚度、水蒸气透湿量与阻氧性
在相同成膜液量（15?g）的情况下，添加ZG和ε-PL对抗菌膜的厚度影响很小，但对其阻隔性（阻水性和阻氧性）产生了显着影响，不同组别抗菌膜的厚度范围为0.097?6～0.097?8?mm。影响膜的水蒸气透湿量的因素主要是聚合物分子链间作用力和分子链间的自由体积两个方面，分子链间作用力越小，分子链间的自由体积越大，膜的渗透性越大，ε-PL/ZG膜的水蒸气透湿量为3 633.75 g/（m2·d），小于基础膜的水蒸气透湿量，表明ε-PL/ZG膜具有较好的阻水性。
ε-PL/ZG膜的色度
加入ZG和ε-PL后，抗菌膜的L值减小，而a的绝对值、b值均增大，说明与基础膜相比，载锌与ε-PL抗菌膜的亮度有所减弱，颜色变绿、变黄。这可能是因为加入的Zn2＋与海藻酸钠的聚合链的缔合链段之间产生三维结构，从而使膜表面出现许多“孔洞”，ε-PL渗透于海藻酸钠分子的间隙和所形成的“孔洞”中，由于ε-PL溶液本身为黄色，加入后会使膜的颜色加深，使得所测定的a和b值的绝对值增大。
ε-PL/ZG膜的抗拉伸强度与断裂伸长率
在加入ZG溶液后，膜的抗拉伸强度和断裂伸长率增大，其原因是海藻酸钠会和溶液中的Zn2＋发生交联反应，膜中交联点分布得比较均匀，使得膜的结构变得更加紧密。在加入ε-PL后，膜的抗拉伸强度和断裂伸长率也增大，其原因可能是由于海藻酸钠是线性多糖，其分子中的OH－和ε-PL的NH3＋间发生相互作用形成网状结构，使膜内分子结合更加紧密。
结 论
本研究中，以海藻酸钠（2.5?g/100 mL）、阿拉伯胶（1?g/100 mL）、甘油（2?g/100 mL）与去离子水为基础膜成分，添加0.39?mmol/L ZG、2.60?mg/mL ε-PL制备的抗菌膜具有较好的抗菌效果。该抗菌膜厚度为0.097?6?mm、水蒸气透湿量3?633.75?g/（m2·d），抗拉伸强度为10.75 MPa、断裂伸长率为29.34%。添加ε-PL/ZG溶液，可使膜的结构变得更加紧密，增强膜的抗拉伸强度，增大膜的断裂伸长率，减少膜的水蒸气透湿量，该膜既能控制细菌的生长，还能补锌，天然环保，在食品包装领域具有广阔的开发和应用前景。
