由水楊醛與香芹酚、百里香酚或其混合物組成的食品包裝用抗菌組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種有機(jī)產(chǎn)品包裝用抗菌組合物。本發(fā)明提供了一種有機(jī)產(chǎn)品包裝用抗菌組合，其由：i)水楊醛；ii)香芹酚、百里香酚或其混合物；以及在一些實施方式中的iii)無任何抗菌活性的其他成分和賦形劑構(gòu)成。本發(fā)明還涉及包含聚合物基質(zhì)和所述抗菌組合的食品包裝用活性涂料、包含所述活性涂料的包裝料、其制造方法和應(yīng)用。
【專利說明】
由水楊醛與香芹酚、百里香酚或其混合物組成的食品包裝用 抗菌組合物
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及用于有機(jī)產(chǎn)品如食品產(chǎn)品、特別是肉類產(chǎn)品的活性包裝的具有抗菌性 的組合物。被賦予這些組合物的包裝材料具有多種應(yīng)用，特別是在食品工業(yè)中。
【背景技術(shù)】
[0002] 食品工業(yè)處于來自消費者協(xié)會和監(jiān)管機(jī)構(gòu)對于產(chǎn)品安全性的高壓之下。執(zhí)行的標(biāo) 準(zhǔn)越來越高，這對于所有種類的食品的制造、配送和包裝程序又提出了更嚴(yán)格的要求。這對 于肉類產(chǎn)品尤其重要，肉類產(chǎn)品如果沒有適當(dāng)?shù)靥幹煤桶b，可能造成危險的食物中毒。
[0003] 為了使微生物污染引起的食物中毒的風(fēng)險最小化和延長肉類產(chǎn)品的貯存期，可以 實施很多策略。傳播最廣的策略之一為在包裝過程和材料中使用增鮮產(chǎn)品和組合物。在包 裝材料中并入活性成分所涉及的技術(shù)被統(tǒng)稱為"活性包裝"。這是一種快速發(fā)展的方法，包 裝工業(yè)正在貢獻(xiàn)越來越多的資源來發(fā)展當(dāng)前的技術(shù)。
[0004]活性包裝的主要目標(biāo)是通過在包裝材料中并入具有某些化學(xué)和生物活性的成分 來維持產(chǎn)品質(zhì)量和延長貯存期。這些活性成分可以：i)涂布或浸漬在包裝材料上；ii)并入 (散布)其中或iii)固定在其表面上。在前兩種情況中，這些成分可以從包裝材料迀移到被 包裝的食品，在此它們可以發(fā)揮它們的有益作用，而在第三種情況中，這些成分不迀移，盡 管它們保持與包裝結(jié)合，也能發(fā)揮其作用。
[0005] 這些活性成分可以通過等多種方式來發(fā)揮其作用，如除氧使得肉變質(zhì)減慢并且其 顏色保持更長時間，控制水分，添加香料或通過具有殺菌或抑菌性質(zhì)。
[0006] 對于最后一種所述性質(zhì)，已對多種抗菌成分進(jìn)行了實驗測試，其中一些已在工業(yè) 上用于活性包裝（參見例如Quintavalla S.等"Antimicrobial food packaging in meat industry"Meat Science 2002，vol · 62，pp · 373-380)。于是，使用了從如山梨酸鹽或丙酸鹽 等有機(jī)酸至乳酸鏈球菌素等細(xì)菌素、如溶菌酶等酶和如抑霉唑等殺真菌劑的化合物。用于 肉類活性包裝的新組合物的發(fā)現(xiàn)是研究的活躍領(lǐng)域。
[0007] 引人注目的是，活性化合物和組合物的最成功來源之一是源自植物和植物提取物 的天然產(chǎn)品。如迷迭香和牛至油等精油（以及部分其成分)在有些時候已作為抗菌化合物用 于活性包裝（參見例如Gutierrez L·，等"Effect of mixed antimicrobial agents and flavors in active packaging films"J.Agric·Food Chem.2009,vol.57,pp.8564-8571)。用于活性包裝的植物來源化合物中一些最有名的實例為百里香酚、丁香酚、肉桂醛、 香芹酚和薄荷醇?？梢詫⒍喾N這些化合物并入涂布任何聚合物包裝的膜，可以預(yù)期其從有 機(jī)膜逐漸迀移到包裝的食品，從而發(fā)揮其抗菌作用（參見例如Gutierrez L.等"New approach to study the mechanism of antimicrobial protection of an active packaging"FoodBorne Pathogens and Disease 2010，vol·7，n.9，pp·1063-1069)〇
[0008] 雖然這些植物來源化合物廣泛用于抗菌活性包裝，但是其并非沒有限制。一些并 未強(qiáng)力至足以以極少量使用，因此必須以高濃度添加。一些因為其高揮發(fā)性和強(qiáng)烈香味而 可以累積和可能對包裝的肉類帶來不希望的味道和氣味。一些因為其固有的化學(xué)不穩(wěn)定性 而不適用于活性包裝。其他一些僅對某些食源病原菌(如革蘭氏陰性或革蘭氏陽性細(xì)菌)具 有高效力，因此并未顯示出足以通用的廣譜性。對于后者，一些能夠定殖經(jīng)包裝的食品的病 原菌(如綠膿假單胞菌(Psedomonas aeruginosa)似乎非常耐受所述的一些抗菌組合物。
[0009] 因此，本領(lǐng)域中需要找到在極低濃度下具有更高的抗菌效力并具有更廣的抗菌譜 的新型組合物以改善目前的活性包裝材料。這些新組合物應(yīng)能夠減慢包裝的有機(jī)產(chǎn)品（特 別是包裝食品）由于存在微生物所致的變質(zhì)和氧化，從而有助于保持其營養(yǎng)組成、其顏色和 其感官特性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，2種和3種植物來源化合物的組合具有顯著的協(xié)同抗菌活性，其可 以用于食品包裝，一般是用于易被微生物定殖的有機(jī)產(chǎn)品的包裝。
[0011] 具體而言，所述組合為水楊醛和香芹酚或百里香酚，以及水楊醛加香芹酚和百里 香酚。已發(fā)現(xiàn)這些組合對革蘭氏陽性和革蘭氏陰性細(xì)菌都非常有效，確保了在活性包裝中 的廣泛適用性。
[0012] 該組合的效力保證將更少量的抗菌化合物混合物用于活性包裝基材，這確保了： i)活性包裝材料在總制造成本方面更便宜；ii)揮發(fā)性化合物在包裝食品中的累積最小化， 從而也使任何潛在的不希望的香味最小化，因為用于膜的有效抗菌濃度因其協(xié)同抗菌活性 而更低。
[0013] 令人驚訝的是，香芹酚和百里香酚在測試的濃度和本發(fā)明人使用的條件下沒有協(xié) 同作用。因此，一些源自精油的化合物在組合時在抗菌效力方面并不具有任何顯著改善的 性質(zhì)。對于本發(fā)明的組合物標(biāo)的并非如此，因為在與水楊醛組合時百里香酚和香芹酚的抗 菌效力大大增強(qiáng)，這得到本文提供的實驗數(shù)據(jù)的支持。另外，百里香酚和水楊醛的組合以及 香芹酚和水楊醛的組合也在特定比例顯示出協(xié)同作用。
[0014] 因此，本發(fā)明的第一方面涉及一種有機(jī)產(chǎn)品包裝用抗菌組合物，其選自由以下組 合組成的組：
[0015] a)由香芹酚、百里香酚和水楊醛組成的組合；
[0016] b)由百里香酚:水楊醛的重量比為1:2~1:9的百里香酚和水楊醛組成的組合； [0017] c)由香序酚:水楊醛的重量比為1:2~1:9的香芹酚和水楊醛組成的組合；
[0018] d)由香芹酚、百里香酚、水楊醛和無任何抗菌活性的其他成分和/或賦形劑組成的 組合；
[0019] e)由百里香酚:水楊醛的重量比為1:2~1:9的百里香酚、水楊醛和無任何抗菌活 性的其他成分和/或賦形劑組成的組合;和
[0020] f)由香芹酚:水楊醛的重量比為1:2~1:9的香芹酚、水楊醛和無任何抗菌活性的 其他成分和/或賦形劑組成的組合。
[0021] 在本發(fā)明中，術(shù)語組合和組合物可互換并具有相同含義。
[0022] 特別是，所述抗菌組合物適合于易被微生物定殖的有機(jī)產(chǎn)品的有機(jī)產(chǎn)品包裝。
[0023] 本發(fā)明的第二方面為包含聚合物基質(zhì)和本發(fā)明的第一方面的抗菌組合物的有機(jī) 產(chǎn)品包裝用活性制劑。
[0024] 第三方面為涂布有本發(fā)明的第二方面的活性制劑的有機(jī)產(chǎn)品包裝基材。
[0025] 第四方面為包含本發(fā)明的第三方面的有機(jī)產(chǎn)品包裝基材的有機(jī)產(chǎn)品包裝。
[0026] 第五方面為本發(fā)明的第二方面的活性制劑的制備方法，其包括：
[0027] al)提供聚合物基質(zhì)并且可選地將所述聚合物基質(zhì)溶解在至少一種溶劑中；
[0028] a2)可選地并入至少一種增塑劑；
[0029] a3)可選地并入至少一種防霧化合物;和
[0030] a4)并入本發(fā)明的第一方面的抗菌組合物。
[0031] 第六方面為本發(fā)明的第三方面的有機(jī)產(chǎn)品包裝基材的制備方法，其包括以下步 驟：
[0032] a)可選地用電暈處理來處理待涂布所述活性制劑的有機(jī)產(chǎn)品包裝基材的表面；
[0033] b)通過涂布、壓印、浸漬或噴霧將所述活性制劑施加到所述有機(jī)產(chǎn)品包裝基材上； 和
[0034] c)干燥所述有機(jī)產(chǎn)品包裝基材。
[0035] 第七方面為本發(fā)明的第二方面的活性制劑用于延長易被微生物定殖的有機(jī)產(chǎn)品 的貯存期的應(yīng)用。
【附圖說明】
[0036] 圖1.活性膜對新鮮牛排中需氧中溫微生物和腸桿菌生長的影響。對照：用傳統(tǒng)高 阻隔材料包裝的新鮮牛排?；钚詣?0:用涂布有活性涂料的傳統(tǒng)高阻隔材料和膜包裝的新 鮮牛排?；钚詣?〇〇:用涂布有2倍劑量的活性制劑的傳統(tǒng)高阻隔材料和膜包裝的新鮮牛排。
[0037] 圖2.活性膜對新鮮牛排中脂質(zhì)氧化的影響。初級脂質(zhì)氧化（PRIMARY LIPIDIC OXIDATION)測試TBA:測量丙二醛水平。二級脂質(zhì)氧化（SECODARY LIPIDIC OXIDATION)測量 己醛水平。對照:包裝在傳統(tǒng)高阻隔材料中的新鮮牛排?；钚詣?0:包裝在涂布有活性涂料 的傳統(tǒng)高阻隔材料和膜中的新鮮牛排?；钚詣?00:包裝在涂布有2倍劑量的活性制劑的傳 統(tǒng)高阻隔材料和膜中的新鮮牛排。
[0038] 圖3.在涂布(活性劑)和未涂布包裝(對照）中的新鮮牛排的顏色發(fā)展。該圖清楚地 顯示出自第12天以來對照與活性膜之間顏色的顯著差異。
【具體實施方式】
[0039]為了理解，包含以下定義。
[0040] 本文所用的術(shù)語"抗菌組合"指的是抑制生長或殺死如細(xì)菌、真菌、酵母等任何微 生物有機(jī)體和可能污染包裝的如食品等有機(jī)產(chǎn)品和使其變質(zhì)的任何其他微生物的化學(xué)化 合物(化學(xué)組合物）的組合。對于針對細(xì)菌的生物活性，形成該組合的抗菌化合物可以是抑 菌和/或殺菌的。
[0041] 本文所用的術(shù)語"可選地包含無任何抗菌活性的其他成分和/或賦形劑"指的是本 發(fā)明的抗菌組合可以含有本身不具有抗菌活性但加強(qiáng)組合的抗菌活性的添加成分。
[0042] 本文使用的術(shù)語"電暈處理"指的是使用低溫電暈放電等離子體對表面(在此情況 中為包裝材料的表面)的性質(zhì)賦予變化的表面改性技術(shù)。
[0043] 本文使用的術(shù)語"適合食品接觸的溶劑"指的是在塑料生產(chǎn)中可以安全使用的任 何溶劑和與供人類使用的食品接觸的其他材料。溶劑必須是無害的，并且不具有任何毒性。
[0044] 本文所用的術(shù)語"抗菌組合散布在聚合物基質(zhì)中"指的是抗菌組合的化合物（即香 芹酚、百里香酚和水楊醛)一旦添加到聚合物基質(zhì)中則至少部分分布和散布在聚合物內(nèi)，使 得它們以受控方式釋放到保存包裝食品的腔室。
[0045] 本文所用的術(shù)語"增塑劑"指的是使活性制劑粘附到基材的產(chǎn)品。一種使聚合物脆 性減少、增強(qiáng)聚合物鏈的柔性和移動性的產(chǎn)品。適合實施本發(fā)明的增塑劑的列表如下:鄰苯 二甲酸酯類增塑劑、己二酸酯類增塑劑、苯甲酸酯、對苯二甲酸酯、環(huán)氧化植物油、烷基磺酸 苯基酯(ASE)、磺胺、有機(jī)磷酸酯和甘油/聚醚。其中，優(yōu)選的增塑劑為叔丁基檸檬酸酯、聚己 二酸酯或甘油。
[0046] 本文所用的術(shù)語"防霧"指的是防止水以小液滴形式凝集在表面上的化學(xué)品。適合 實施本發(fā)明的防霧劑的列表如下：非離子表面活性劑，如多元醇脂肪酸酯、高級脂肪酸胺、 高級脂肪酸酰胺、高級脂肪醇的聚氧乙烯醚、高級脂肪酸的聚氧乙烯二醇、和高級脂肪酸、 胺或酰胺的環(huán)氧乙烷加合物，以及其混合物。其中，優(yōu)選的防霧劑為多元醇脂肪酸酯(特別 是山梨聚糖衍生物）、高級脂肪酸的聚氧乙烯二醇和甘油脂肪酸酯，以及其混合物。
[0047] 本文所用的術(shù)語"活性制劑"指的是將本發(fā)明的抗菌組合物與聚合物基質(zhì)組合的 所得物。用于實施本發(fā)明的可能的聚合物的列表如下：
[0048] ?熱塑性聚合物:聚酯、EVA、EAA、EMA、EMMA、EMAA、PLA、PHA、PHB、淀粉(改性或未改 性）、PCL、聚烯烴，如PE、PP(均聚物和共聚物，改性或未改性），
[0049] ?熱固性聚合物:聚氨酯、三聚氰胺樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂。
[0050] 在這兩組中，優(yōu)選熱塑性聚合物，特別是密封劑樹脂，如PE類、PP類、EVA共聚物、 PLA類、聚苯乙烯類。
[0051] 如上所述，本發(fā)明的第一方面涉及一種有機(jī)產(chǎn)品包裝用抗菌組合物，其選自由以 下組合組成的組：
[0052] a)由香芹酚、百里香酚和水楊醛組成的組合；
[0053] b)由百里香酚:水楊醛的重量比為1:2~1:9的百里香酚和水楊醛組成的組合； [0054] c)由香芹酚:水楊醛的重量比為1:2~1:9的香芹酚和水楊醛組成的組合；
[0055] d)由香芹酚、百里香酚、水楊醛和無任何抗菌活性的其他成分和/或賦形劑組成的 組合；
[0056] e)由百里香酚:水楊醛的重量比為1:2~1:9的百里香酚、水楊醛和無任何抗菌活 性的其他成分和/或賦形劑組成的組合;和
[0057] f)由香芹酚:水楊醛的重量比為1:2~1:9的香芹酚、水楊醛和無任何抗菌活性的 其他成分和/或賦形劑組成的組合。
[0058]在本發(fā)明的第一方面的一個【具體實施方式】中，第一方面的有機(jī)產(chǎn)品包裝用抗菌組 合物為:香芹酚、百里香酚和水楊醛的組合;或香芹酚、百里香酚、水楊醛和無任何抗菌活性 的其他成分和/或賦形劑的組合。
[0059]在本發(fā)明的第一方面的一個【具體實施方式】中，第一方面的有機(jī)產(chǎn)品包裝用抗菌組 合物為：百里香酚:水楊醛的重量比為1:2~1:9的百里香酚和水楊醛的組合;或百里香酚： 水楊醛的重量比為1:2~1:9的百里香酚和水楊醛和無任何抗菌活性的其他成分和/或賦形 劑的組合。
[0060] 在本發(fā)明的第一方面的一個【具體實施方式】中，第一方面的有機(jī)產(chǎn)品包裝用抗菌組 合物為:香芹酚:水楊醛的重量比為1:2~1:9的香芹酚和水楊醛的組合;或香芹酚:水楊醛 的重量比為1:2~1:9的香芹酚和水楊醛和無任何抗菌活性的其他成分和/或賦形劑的組 合。
[0061] 在本發(fā)明的第一方面的一個【具體實施方式】中，第一方面的抗菌組合物的香芹酚： 百里香酚:水楊醛的濃度為：
[0062] 相對于香芹酚、百里香酚和水楊醛的總濃度以重量計
[0063] 香芹酚5%~50%;
[0064] 百里香酸3%~20% ;和
[0065] 水楊醛 28% ~90%。
[0066] 在本發(fā)明的第一方面的一個【具體實施方式】中，第一方面的抗菌組合物的香芹酚： 百里香酚:水楊醛的濃度為：
[0067] 相對于香芹酚、百里香酚和水楊醛的總濃度以重量計
[0068] 香芹酚11 % ~42 %;
[0069] 百里香酚5%~17%;和
[0070] 水楊醛 41 % ~82 %。
[0071]優(yōu)選的是，作為適合食品包裝的抗菌制劑，任何前述實施方式的有機(jī)產(chǎn)品為食品。
[0072] 在一個【具體實施方式】中，用于食品包裝的抗菌組合由香芹酚、百里香酚和水楊醛 組成，可選地包含無任何抗菌活性的其他成分和/或賦形劑。
[0073] 在另一個【具體實施方式】中，用于食品包裝的抗菌組合由百里香酚和水楊醛組成， 可選地包含無任何抗菌活性的其他成分和/或賦形劑。
[0074] 在另一個【具體實施方式】中，用于食品包裝的抗菌組合由香芹酚和水楊醛組成，可 選地包含無任何抗菌活性的其他成分和/或賦形劑。
[0075] 如上所述，本發(fā)明的第二方面為一種有機(jī)產(chǎn)品包裝用活性制劑，其包含聚合物基 質(zhì)和本發(fā)明的第一方面的抗菌組合物。
[0076]在本發(fā)明的第二方面的一個【具體實施方式】中，所述聚合物基質(zhì)包含聚苯乙烯、聚 乳酸、乙烯-乙烯醇聚合物、聚酰胺、聚烯烴、纖維素、蠟、石蠟或其混合物。
[0077] 在本發(fā)明的第二方面的一個【具體實施方式】中，所述抗菌組合物散布在聚合物基質(zhì) 中。
[0078] 在本發(fā)明的第二方面的一個【具體實施方式】中，所述活性制劑為用于食品包裝的活 性涂料。
[0079] 具體而言，前述用于食品包裝的活性涂料包含聚合物基質(zhì)和化合物的抗菌組合， 所述化合物的抗菌組合至少包含本發(fā)明的第一方面的抗菌組合。
[0080] 更具體而言，前述用于食品包裝的活性涂料包含聚合物基質(zhì)和化合物的抗菌組 合，所述化合物的抗菌組合由本發(fā)明的第一方面的抗菌組合組成。
[0081 ]在一個【具體實施方式】中，用于食品包裝的活性涂料的香芹酚:百里香酚:水楊醛的 濃度比以重量計為1:0.5:7~3:1.5:11。
[0082]更具體而言，用于食品包裝的活性涂料的香芹酚:百里香酚:水楊醛的濃度比以重 量計為1.5:0.8:8~2.5:1.2:10。
[0083] 如上所述，本發(fā)明的第三方面為涂布有本發(fā)明的第二方面的活性制劑的有機(jī)產(chǎn)品 包裝基材。
[0084] 在本發(fā)明的第三方面的一個【具體實施方式】中，所述有機(jī)產(chǎn)品包裝基材為蓋子、托 盤、膜、紙張、袋子或墊子。
[0085] 如上所述，本發(fā)明的第四方面為包含所述有機(jī)產(chǎn)品包裝基材的有機(jī)產(chǎn)品包裝。
[0086] 在第四方面的一個【具體實施方式】中，所述有機(jī)產(chǎn)品包裝為食品包裝。
[0087] 在一個【具體實施方式】中，所述食品包裝涂布有所述活性涂料。食品包裝可以為任 何類型(柔性和/或剛性），為任何形式或尺寸，如托盤、盒子、標(biāo)簽、墊子或膜。
[0088] 在一個【具體實施方式】中，所述食品包裝包含任何聚合物材料或任何紙類材料或其 混合物。
[0089]第五方面也構(gòu)成本發(fā)明的一部分，第五方面為本發(fā)明的第二方面的活性制劑的制 備方法，其包括：
[0090] al)提供聚合物基質(zhì)并且可選地將所述聚合物基質(zhì)溶解在至少一種溶劑中；
[0091] a2)可選地并入至少一種增塑劑；
[0092] a3)可選地并入至少一種防霧化合物;和
[0093] a4)并入本發(fā)明的第一方面的抗菌組合。
[0094]在本發(fā)明的第五方面的一個【具體實施方式】中，在步驟a2)中，并入增塑劑。
[0095] 在本發(fā)明的第五方面的一個【具體實施方式】中，在a2)中，所述至少一種增塑劑為檸 檬酸叔丁酯、聚己二酸酯或甘油。
[0096] 在一個【具體實施方式】中，所述活性制劑為用于食品包裝的活性涂料，所述方法的 步驟al)中使用的所述溶劑為適合食品接觸的溶劑。
[0097] 通過上述方法(包括提到的任何【具體實施方式】)可獲得的活性制劑、特別是活性涂 料也是本發(fā)明的一部分。
[0098] 在本發(fā)明的第五方面的一個【具體實施方式】中，在步驟a3)中，所述至少一種防霧化 合物為十二烷基硫酸鈉、甘油或乙氧基胺。
[0099] 第六方面也構(gòu)成本發(fā)明的一部分，第六方面是本發(fā)明的第三方面的有機(jī)產(chǎn)品包裝 基材的制備方法，其包括以下步驟：
[0100] a)可選地用電暈處理來處理待涂布所述活性制劑的有機(jī)產(chǎn)品包裝基材的表面； [0101] b)通過涂布、壓印、浸漬或噴霧將所述活性制劑施加到所述有機(jī)產(chǎn)品包裝基材上； 和
[0102] c)干燥所述有機(jī)產(chǎn)品包裝基材。
[0103] 在本發(fā)明的第六方面的一個【具體實施方式】中，在步驟b)中，所述涂布包括輥筒印 屆IJ、柔性版印刷、噴墨印刷或轉(zhuǎn)輪凹版印刷。
[0104] 在本發(fā)明的第六方面的一個【具體實施方式】中，所述制劑沉積在所述基材的整個表 面上，或僅僅沉積在所述基材的表面的部分區(qū)域上。
[0105] 在另一個【具體實施方式】中，所述沉積可以按照一定圖案進(jìn)行，其可以是規(guī)則或不 規(guī)則的。
[0106] 通過上述方法(包括提到的任何【具體實施方式】)可獲得的有機(jī)產(chǎn)品包裝基材也是 本發(fā)明的一部分。
[0107] 本發(fā)明的食品包裝可以通過包括以下步驟的方法制備：
[0108] a)用電暈處理來處理待涂布本發(fā)明的活性涂料的食品包裝的表面；
[0109] b)通過層壓、壓印或噴霧將所述活性涂料施加到所述食品包裝上;和
[0110] c)干燥所述食品包裝。
[0111] 在一個【具體實施方式】中，所述食品包裝的制備方法還包括首先通過包括以下步驟 的方法制備本發(fā)明的活性涂料：
[0112] al)將所述聚合物基質(zhì)溶解在適合食品接觸的至少一種溶劑中；
[0113] a2)并入至少一種增塑劑；
[0114] a3)并入至少一種防霧化合物;和
[0115] a4)并入本發(fā)明的第一方面的抗菌組合。
[0116] 通過上述方法(包括提到的任何【具體實施方式】)可獲得的涂布有本發(fā)明的活性涂 料的食品包裝也是本發(fā)明的一部分。
[0117] 第七方面也構(gòu)成本發(fā)明的一部分，第七方面為本發(fā)明的第二方面的活性制劑、特 別是活性涂料用于延長易被微生物定殖的有機(jī)產(chǎn)品的貯存期的應(yīng)用。
[0118] 在本發(fā)明的第七方面的一個【具體實施方式】中，所述易被微生物定殖的有機(jī)產(chǎn)品為 食品。
[0119] 在本發(fā)明的第七方面的一個【具體實施方式】中，所述易被微生物定殖的有機(jī)產(chǎn)品為 肉類產(chǎn)品。
[0120] 在整個說明書和權(quán)利要求中，詞語"包含"和該詞的變體并非意在排除其他技術(shù)特 征、添加劑、成分或步驟。而且，詞語"包含"及其變體涵蓋術(shù)語"由……組成"。本發(fā)明的其他 目標(biāo)、優(yōu)點和特征將在查看說明書后對本領(lǐng)域技術(shù)人員變得顯而易見，或者可以通過實施 本發(fā)明而領(lǐng)會。以下實施例作為示例提供，其并非意在限制本發(fā)明。而且，本發(fā)明覆蓋本文 所述的具體和優(yōu)選實施方式的所有可能的組合。
[0121] 實施例
[0122] 實施例1.抗菌組合物/組合。協(xié)同作用檢測。
[0123] 1-材料和方法
[0124] 1.1參比微生物
[0125] 檢測含有香芹酚、百里香酚和水楊醛的溶液對三種不同參比微生物的抗菌活性：
[0126] -革蘭氏陰性細(xì)菌-大腸桿菌(Escherichia coli)(菌株ATCC 8739)
[0127]-革蘭氏陰性細(xì)菌-綠胺假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)(菌株ATCC 27853)
[0128] -革蘭氏陽性細(xì)菌-金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)(菌株ATCC6538)
[0129] 從瓦倫西亞大學(xué)"Colecci0n.Espaftolade Cultivos Tipo"（CECT)收集所述微生 物。其以凍干培養(yǎng)物形式收集，并通過規(guī)則接種在固體培養(yǎng)基中而復(fù)蘇。在生長后，將母培 養(yǎng)物在冷凍下保存。
[0130] 在分析之前，通過在胰蛋白酶大豆肉湯(TSB)中稀釋菌落并在36°C溫育過夜，將微 生物再培養(yǎng)3~4次。
[0131] h 2接種物的制備
[0132] 在檢測前一天，以接種環(huán)接觸菌落并轉(zhuǎn)移到胰蛋白酶大豆肉湯(TBS) (IOOmL)。將 肉湯在36°C溫育過夜直至生長達(dá)到濁度等于或近似于IO9菌落形成單位/毫升(CFU/mL)。調(diào) 節(jié)培養(yǎng)物至得到等于0.18吸光度單位的濁度以確認(rèn)接種物處于指數(shù)生長階段（約IO5-106CFU/mL)。測量使用運行在550nm的UV-VIS分光光度計和Ι-cm光程池進(jìn)行。
[0133] 1.3 抗菌劑。
[0134] 香芹酚（>98%)和百里香酚（>99.5%)的標(biāo)準(zhǔn)品獲得自Sigma Aldrich Inc-CSt · Louis ,MO) 。 另外 ，水楊酸（>99% ) 由Schar lab ,Barcelona, Spain 提供。
[0135] 香芹酚、百里香酚和水楊醛溶液的制備。
[0136] 抗菌母液的濃度是百里香酸為250mg/mL，香序酸為250mg/mL和500mg/mL，水楊醛 為1000mg/mL，使用異丙醇（IPA)作為溶劑。立即使用母液制備工作液以避免抗菌化合物的 變質(zhì)。對于全范圍MIC測試，利用通過使用異丙醇（IPA)作為溶劑加入的至少10個濃度水平 制備各個系列。
[0137] 1.4管的接種和溫育
[0138] 在裝有IOmL滅菌TSB的管中添加一定體積的接種物（1.2部分中所述的細(xì)菌懸浮 液)和相同體積的相應(yīng)抗菌溶液，從而制備各個測試水平的抗菌混合物。
[0139] 在接種后，將管在36°C溫育20小時。
[0140] 包含陽性和陰性對照作為參比樣品，即，包含IPA而無抗菌劑的接種樣品作為陽性 對照，未接種的抗菌劑自由樣品作為陰性對照。
[0141] 1.5協(xié)同指數(shù)計算
[0142] 香芹酚、百里香酚和水楊醛及其混合物的抗菌功效測定為最小抑菌濃度(MIC)。 MIC紀(jì)錄為抑制生長的最低產(chǎn)品濃度。
[0143] 協(xié)同指數(shù)(SI)計算基于式1:
[0144]
[0145] 式1
[0146] 其中：
[0147] -CM是在混合物(即與分析的其余抗菌化合物的組合)中使用時的物質(zhì)η的MIC。
[0148] -CS是單獨使用時的該物質(zhì)的MIC。
[0149] 低于1的SI表示協(xié)同效果，p值計算為當(dāng)原假設(shè)實際上為真時獲得觀察的樣品結(jié)果 (或更極端的結(jié)果)的概率。如果此P值0.05,意味著在SI值和1.00之間有顯著差異。
[0150] 2-結(jié)果
[0151] 測試了大范圍的香芹酚、百里香酚和水楊醛的各種混合物并與各種抗菌化合物的 抗菌活性比較，以檢測其對革蘭氏陰性細(xì)菌大腸桿菌和綠膿假單胞菌以及革蘭氏陽性細(xì)菌 金黃色葡萄球菌的抗菌活性。不同的處理測試一式三份。
[0152] 表1總結(jié)了針對大腸桿菌、綠膿假單胞菌和金黃色葡萄球菌測試的香芹酚、百里香 酚和水楊醛的不同抗菌組合。
[0154] 表1.針對大腸桿菌、綠膿假單胞菌和金黃色葡萄球菌測試的香芹酚、百里香酚和 水楊醛的抗菌組合(二元和三元混合物）。
[0155] 香芹酚、百里香酚和水楊醛及其混合物的抗菌功效測定為最小抑菌濃度(MIC)和 協(xié)同指數(shù)計算(參見1.5小節(jié)）HC記錄為抑制生長的最低產(chǎn)品濃度。
[0156] 對選擇的細(xì)菌獲得的各化合物及混合物的MIC值示于表2.
[0157] 二元混合物對大腸桿菌、綠膿假單胞菌和金黃色葡萄球菌及不同組合的抗菌功效 表示于表3。協(xié)同作用效果通過協(xié)同指數(shù)計算來記錄。
[0158] 三元混合物對大腸桿菌、綠膿假單胞菌和金黃色葡萄球菌及不同組合的抗菌功效 表示于表3。協(xié)同作用效果通過協(xié)同指數(shù)計算來記錄。
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性細(xì)菌金黃色葡萄球菌的協(xié)同抗菌活性。在此范圍之外，三元組合的抗菌活性顯著降低。關(guān) 于對金黃色葡萄球菌的抗菌活性：
[0163] ?比例3:1.5:11和3:1.5:14的香芹酚、百里香酚和水楊醛的三元組合分別表現(xiàn)出 協(xié)同效果，P值低于0.05,表明在與所述比例相關(guān)的SI值與值1.00之間有顯著差異。
[0164] 關(guān)于對大腸桿菌的抗菌活性：
[0165] ?比例3:1:8、1:0.5 :7、3:1.5:11、5:2:5和3 :1:4的香芹酚、百里香酚和水楊醛的 三元組合分別表現(xiàn)出協(xié)同效果，P值低于0.05,表明在與所述比例相關(guān)的SI值與值1.00之間 有顯著差異。
[0166] 關(guān)于對綠膿假單胞菌的抗菌活性：
[0167] ?比例3:1.5:11、5: 2: 5、4:1:2和5:0.5:7.5的香芹酚、百里香酚和水楊醛的三元 組合表現(xiàn)出協(xié)同效果。這是非常顯著的結(jié)果，因為綠膿假單胞菌是特別有抗性的菌種。
[0168] *香芹酚/水楊醛和百里香酚/水楊醛的二元組合顯示出對革蘭氏陰性細(xì)菌大腸桿 菌和革蘭氏陽性細(xì)菌金黃色葡萄球菌的協(xié)同抗菌活性。
[0169] 實施例2.涂布制劑。
[0170] 涂布制劑制備如下：
[0171] 將香芹酚(C)、百里香酚(T)和水楊醛(SA)(比例3:1:8)添加到預(yù)先溶解在食品接 觸溶劑中的聚合物基質(zhì)（10重量％ )。必要時，添加增塑劑和/或防霧添加劑?；钚曰衔锏?混合物的量為相對于溶液中的聚合物基質(zhì)量的10重量％。
[0172] 含有香芹酚、百里香酚和水楊醛的聚合物膜制備如下：
[0173] 在環(huán)境溫度下使用實驗室涂布機(jī)(ELC0METER自動膜涂布器，具有樣品溫度控制和 不同橫向速度)將混合物涂布到PP/PA聚合物基材上。在涂布后，將膜在環(huán)境溫度下干燥2小 時。
[0174]獲得的活性膜在透明性和光澤方面與傳統(tǒng)膜相當(dāng)。
[0175]在處理之后的膜中存在的活性化合物的量使用與質(zhì)譜儀偶聯(lián)的氣相色譜儀定量 化。
[0177]如表5所示，活性化合物在處理后保留在膜中。這證實了抗菌組合物并入膜的適合 性。
[0178] 實施例3.活體檢測。
[0179] 含有香芹酚、百里香酚和水楊醛的聚合物膜制備如下：
[0180]將香芹酚、百里香酚和水楊醛（比例3:1:8)添加到以乙酸乙酯作為溶劑的聚苯乙 烯（10重量％)溶液中。以2重量％添加增塑劑。相對于溶液中的聚合物基質(zhì)量，活性化合物 的混合物量為10重量％。在環(huán)境溫度下使用實驗室涂布機(jī)將混合物涂布到PP/PA聚合物基 材。在涂布后，將膜在環(huán)境溫度下干燥2小時。
[0181]獲得的活性膜在透明性和光澤方面與傳統(tǒng)膜相當(dāng)。
[0182] 針對兩組代表性的微生物-需氧中溫微生物和腸桿菌-測試了活性膜的抗菌有效 性。圖1所示的結(jié)果顯示了活性膜對新鮮牛排的顯著抗菌效果。在一些情況(活性劑100,需 氧中溫微生物）中，牛排在第12天前未顯示細(xì)菌生長。
[0183] 活性膜的抗氧化有效性通過TBA測試(初級脂質(zhì)氧化)和己醛測試(二級脂質(zhì)氧化） 測定。圖2所示的結(jié)果顯示活性膜對新鮮牛排的顯著抗氧化活性。
[0184] 最后，還可看出（圖3)，以本發(fā)明的活性制劑為特征的包裝能夠以長得多的時間保 持包裝肉類的顏色。
[0185] 本申請中引用的參考文獻(xiàn)
[0186] Quintavalla S·等"Antimicrobial food packaging in meat industry"Meat Science2002，vol·62，pp·373-380
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【主權(quán)項】
1. 一種有機(jī)產(chǎn)品包裝用抗菌組合物，所述組合物選自由以下組合組成的組： a) 由香芹酚、百里香酚和水楊醛組成的組合； b) 由百里香酚:水楊醛的重量比為1:2~1:9的百里香酚和水楊醛組成的組合； c) 由香芹酚:水楊醛的重量比為1:2~1:9的香芹酚和水楊醛組成的組合； d) 由香芹酚、百里香酚、水楊醛和無任何抗菌活性的其他成分和/或賦形劑組成的組 合； e) 由百里香酚:水楊醛的重量比為1:2~1:9的百里香酚、水楊醛以及無任何抗菌活性 的其他成分和/或賦形劑組成的組合;和 f) 由香芹酚:水楊醛的重量比為1:2~1:9的香芹酚、水楊醛以及無任何抗菌活性的其 他成分和/或賦形劑組成的組合。2. 如權(quán)利要求1所述的有機(jī)產(chǎn)品包裝用抗菌組合物，所述組合物是香芹酚、百里香酚和 水楊醛的組合，或者香芹酚、百里香酚、水楊醛和無任何抗菌活性的其他成分和/或賦形劑 的組合。3. 如權(quán)利要求1所述的有機(jī)產(chǎn)品包裝用抗菌組合物，所述組合物是百里香酚:水楊醛的 重量比為1: 2~1:9的百里香酚和水楊醛的組合，或者百里香酚:水楊醛的重量比為1:2~1: 9的百里香酚和水楊醛以及無任何抗菌活性的其他成分和/或賦形劑的組合。4. 如權(quán)利要求1所述的有機(jī)產(chǎn)品包裝用抗菌組合物，所述組合物是香芹酚:水楊醛的重 量比為1: 2~1:9的香芹酚和水楊醛的組合，或者香芹酚:水楊醛的重量比為1: 2~1:9的香 芹酚和水楊醛以及無任何抗菌活性的其他成分和/或賦形劑的組合。5. 如權(quán)利要求2所述的抗菌組合物，其中，香芹酚:百里香酚:水楊醛的濃度為： 相對于香芹酚、百里香酚和水楊醛的總濃度以重量計 香芹酚5 %~50 %; 百里香酸3 %~20 % ;和 水楊醛28 %~90 %。6. 如權(quán)利要求5所述的抗菌組合物，其中，香芹酚:百里香酚:水楊醛的濃度為： 相對于香芹酚、百里香酚和水楊醛的總濃度以重量計 香芹酸11%~42% ; 百里香酸5%~17% ;和 水楊醛41 %~82 %。7. 如權(quán)利要求1~6中任一項所述的抗菌組合物，其中，所述有機(jī)產(chǎn)品為食品。8. -種有機(jī)產(chǎn)品包裝用活性制劑，所述制劑包含聚合物基質(zhì)和權(quán)利要求1~7中任一項 所述的抗菌組合物。9. 如權(quán)利要求8所述的活性制劑，其中，所述聚合物基質(zhì)包含聚苯乙烯、聚乳酸、乙烯-乙烯醇聚合物、聚酰胺、聚烯烴、纖維素、蠟、石蠟或其混合物。10. 如權(quán)利要求8或9所述的活性制劑，其中，所述抗菌組合物散布在所述聚合物基質(zhì) 中。11. 如權(quán)利要求8~10中任一項所述的活性制劑，所述制劑是用于食品包裝的活性涂 料。12. -種涂布有活性制劑的有機(jī)產(chǎn)品包裝基材，所述活性制劑是權(quán)利要求8~11中任一 項所述的活性制劑。13. 如權(quán)利要求12所述的有機(jī)產(chǎn)品包裝基材，其中，所述包裝基材為蓋子、托盤、膜、紙 張、袋子或墊子。14. 一種有機(jī)產(chǎn)品包裝，所述包裝包含權(quán)利要求12或13所述的有機(jī)產(chǎn)品包裝基材。15. 如權(quán)利要求14所述的有機(jī)產(chǎn)品包裝，所述包裝為食品包裝。16. 權(quán)利要求8~11中任一項所述的活性制劑的制備方法，所述方法包括： al)提供聚合物基質(zhì)并且可選地將所述聚合物基質(zhì)溶解在至少一種溶劑中； a2)可選地并入至少一種增塑劑； a3)可選地并入至少一種防霧化合物;和 a4)并入權(quán)利要求1~7中任一項所述的抗菌組合物。17. 如權(quán)利要求16所述的活性制劑的制備方法，其中，在步驟a2)中，所述至少一種增塑 劑為檸檬酸叔丁酯、聚己二酸酯或甘油。18. 如權(quán)利要求16或17所述的活性制劑的制備方法，其中，在步驟a3)中，所述至少一種 防霧化合物為十二烷基硫酸鈉、甘油或乙氧基胺。19. 權(quán)利要求12或13所述的有機(jī)產(chǎn)品包裝基材的制備方法，所述方法包括以下步驟： a) 可選地用電暈處理來處理待涂布權(quán)利要求8~10中任一項所述的活性制劑的有機(jī)產(chǎn) 品包裝基材的表面； b) 通過涂布、壓印、浸漬或噴霧將所述活性制劑施加到所述有機(jī)產(chǎn)品包裝基材上;和 c) 干燥所述有機(jī)產(chǎn)品包裝基材。20. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中，在步驟b)中，所述涂布包括輥筒印刷、柔性版印 屆IJ、噴墨印刷或轉(zhuǎn)輪凹版印刷。21. 如權(quán)利要求19或20所述的方法，其中，所述制劑沉積在所述基材的整個表面上，或 僅僅在所述基材的表面的部分區(qū)域上。22. 權(quán)利要求8~11中任一項所述的有機(jī)產(chǎn)品包裝用活性制劑用于延長易被微生物定 殖的有機(jī)產(chǎn)品的貯存期的應(yīng)用。23. 如權(quán)利要求22所述的應(yīng)用，其中，所述易被微生物定殖的有機(jī)產(chǎn)品為肉類產(chǎn)品。
【文檔編號】A01N35/04GK105960167SQ201580004342
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2015年1月14日
【發(fā)明人】A·G·蓋雷特·多明戈, L·普拉特斯·加西亞, F·M·莫內(nèi)德羅·普列托, J·M·貝爾姆德斯·塞爾達(dá)納, M·T·卡爾沃·比拉諾瓦, M·I·拉萊·列多
【申請人】包裝,運輸及物流技術(shù)研究所(Itene)