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宾州州立大学新闻

新型复合抗菌膜可用于食源性疾病的防治

< span class = "标题" > < p >研究员Abdelrahim哈桑,他是食品科学学院的访问学者进行了研究,探讨了新型复合膜提供抗菌性,同时提供了强度、透明度、透气性和耐水性,肉类行业正在寻找。< / p >

大学公园,爸爸。宾夕法尼亚州立大学农业科学学院的研究人员称,一种新型复合薄膜可以帮助减少食源性疾病的爆发。

该膜的抗菌衬里由一种以普鲁兰为基础的生物聚合物组成,这种生物聚合物由发酵过程中产生的淀粉糖浆制成,已经被批准用于食品。普鲁兰是一种水溶性“多糖”,本质上是一种由糖、甘油和纤维素分子连接在一起的链。为了杀灭沙门氏菌、李斯特菌和致病性大肠杆菌等病原体,研究人员在普鲁兰中加入了月桂酸盐,这是由天然物质制成的,已被批准用于食品中。

美国疾病控制与预防中心(U.S. Centers for Disease Control and Prevention,简称cdc)的数据显示,这种复合抗菌薄膜的开发非常重要,因为仅在美国每年就有7,600万例食源性疾病,导致30万人住院,5,000人死亡。鉴于这个问题和这个发现的商业潜力,宾州州立大学已经申请了复合抗菌膜的临时专利。

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由于食源性疾病的持续问题和这一发现的商业潜力,宾州州立大学已经申请了复合抗菌膜的临时专利。

IMAGE: GettyImages RapidEye

研究人员、食品科学教授凯瑟琳·卡特解释说,普鲁兰片减缓了抗菌药物的释放,以可预测的速度释放,从而提供持续的杀菌活性。她补充说,如果没有浸渍到薄膜中,抗菌物质就会从肉类等食品的表面流走;或蒸发。

宾夕法尼亚州立大学食品安全和质量推广项目助理主任卡特指出,选择月桂酸盐作为抗菌剂是因为它是一种非凡的广谱抗菌化合物,被证明在杀灭和限制引起食源性疾病的病原体的生长方面非常有效。

“月桂酸盐是一种安全、完全无毒的成分,”她说。“它在人体内通过化学和代谢途径被水解,这些途径很快将它分解成其天然成分——月桂酸和l -精氨酸。”

卡特在食品科学系的研究小组已经用普鲁兰制成的抗菌薄膜做了十年的实验。但她认为,这项最新研究的带头人阿卜杜勒拉希姆•哈桑设计了一种将普鲁兰抗菌层与聚乙烯塑料融合的程序,从而诞生了这种新型复合材料。Hassan是埃及Beni-Suef大学食品安全与技术副教授,他是卡特实验室的访问学者。

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生牛肉(如图)、生鸡胸肉和即食火鸡胸肉分别接种病原菌,真空包装复合抗菌膜,密封后放入冰箱冷藏。复合抗菌膜显著降低了生肉和即食肌肉食品实验接种表面的食源性致病菌。

IMAGE: Penn State

“哈桑想出了一个办法,让普鲁兰附着在聚乙烯上,”卡特说。他修改了普鲁兰的配方,改变了塑料的疏水性。这些步骤是重要的,因为聚乙烯排斥一切-没有东西粘在它。所以,我们面临的挑战是,如何让普鲁兰坚持下去。”

在确定月桂酸盐之前,研究人员试验了其他食品级抗菌剂,如百里酚和尼辛。并以产志贺毒素大肠杆菌、沙门氏菌、单核增生李斯特菌和金黄色葡萄球菌为对照,对复合膜的抗菌活性进行了评价。

“含有nisin的电影是无效的;百里香酚能杀灭一些病原体,但不能杀灭其他病原体;月桂酸盐抑制了这四种细菌的生长。

基于这些初步结果,志贺产毒大肠杆菌,沙门氏菌spp,单核细胞增多性李斯特氏菌和金黄色葡萄球菌实验接种到生牛肉,生鸡胸肉和即食土耳其乳房,真空包装的复合抗菌膜,密封,放入冷藏28天。

在今天(1月20日)发表在《国际食品微生物学杂志》上的研究结果中,Hassan和Cutter报告说,含有月桂酸盐的复合抗菌膜显著减少了生鲜和即食肌肉食品冷藏后实验接种表面的食源性致病菌。

卡特认为,这项研究的发现将对包装和肌肉食品行业,以及监管机构寻求减少食品供应中的病原体感兴趣。虽然不久以前人们还认为生物聚合物可以完全取代食品包装中的塑料,但卡特认为抗菌薄膜的复合特性仍然是需要的。

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这种新型复合抗菌膜阻止了病原体在这种即食火鸡乳房上的生长。

IMAGE: Penn State

她说:“聚乙烯具有许多理想的性能,如强度、透明度、透气性和耐水性。”“这种新型的复合薄膜可以赋予我们抗菌性能,同时提供聚乙烯的强度和所有其他令人满意的性能,这是业界一直在寻找的。”

卡特实验室未来的研究将评估复合抗菌膜如何影响食品的货架期,并调查消费者的认知和接受的新膜。

这项研究的部分资金由美国农业部国家粮食和农业研究所提供。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.psu.edu/story/604611/2020/01/19/research/novel-composite-antimicrobial-film-could-take-bite-out-foodborne