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为解决食品包装抗菌及延长保质期问题，研究人员开展含乳酸菌（LAB）的甲基纤维素（MC）和酪蛋白酸钠（SC）薄膜研究。结果显示，该薄膜能抑制特定细菌，且 LAB 影响薄膜多项特性。这对开发抗菌薄膜、延长食品保质期意义重大。
在食品行业，食品包装对保障食品质量起着关键作用。随着人们对食品质量和安全要求的不断提高，传统包装技术逐渐暴露出一些问题。例如，普通包装难以有效抑制微生物污染，导致食品在储存过程中容易变质，造成大量食品浪费。为了应对这些挑战，新型包装技术应运而生，其中抗菌活性包装备受关注。然而，以往研究发现，将抗菌物质添加到食品中或制成薄膜，其抗菌效果往往不尽如人意，如仅在储存初期有较强抗菌活性。于是，研究人员尝试寻找新的方法来提升包装的抗菌性能，在这样的背景下，含乳酸菌（LAB）的可食用薄膜研究应运而生。
来自未知研究机构的研究人员针对这一问题展开了深入研究。他们以甲基纤维素（MC）和酪蛋白酸钠（SC）为基质，制备含 LAB 的可食用薄膜，旨在评估该薄膜在不同条件下对 LAB 活力和抗菌活性的影响。研究成果发表在《Applied Food Research》上，为食品包装领域带来了新的思路和方法。
在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先是薄膜制备技术，通过特定的溶解、搅拌、添加细菌和干燥等步骤，制备出不同类型的薄膜。其次，采用平板计数法测定 LAB 的存活率，评估其在薄膜干燥及储存过程中的活力变化。还运用了多种物理化学检测技术，如用手动千分尺测量薄膜厚度、通过特定公式计算薄膜的水分含量和溶胀率等，以此来分析薄膜的各项特性。
研究结果如下：
- LAB 在薄膜干燥和储存过程中的存活率：在薄膜干燥过程中，LAB 数量显著下降（p < 0.05），且在蛋白质薄膜（SC 薄膜）中下降幅度小于 MC 薄膜。在储存过程中，4°C 时 LAB 存活率明显高于 25°C（p < 0.05），且随着储存时间延长，LAB 活力下降。同时，在 SC 薄膜中 LAB 的存活率高于 MC 薄膜（p < 0.05），其中 L. casei 存活率高于 L. rhamnosus（p < 0.05）。
- 薄膜的物理化学特性：添加细菌对薄膜厚度影响不显著（p > 0.05）。添加 LAB 后，薄膜水分含量显著增加（p < 0.05），MC 薄膜的水溶性显著提高（p < 0.05），但对 SC 薄膜水溶性影响不明显。此外，添加 LAB 使薄膜水蒸气渗透率显著增加（p < 0.05） 。
- 薄膜的机械性能：添加 LAB 使 MC 和 SC 薄膜的拉伸强度（TS）显著降低（p < 0.05），但所有样品 TS 值均高于包装材料最低允许值。添加 LAB 后，薄膜的断裂伸长率（E%）显著增加（p < 0.05），弹性模量（EM）显著降低（p < 0.05），且 MC 薄膜的机械性能整体优于 SC 薄膜，但对细菌存在更敏感。
- 薄膜的颜色：LAB 的添加显著影响薄膜的颜色特性（p < 0.05），提高了薄膜的 L*值，降低了 a*值，但对 ΔE 影响不显著（p > 0.05） 。
- 薄膜的形态：扫描电子显微镜（SEM）图像显示，含 LAB 的薄膜结构出现小突起和孔隙，导致水蒸气渗透率增加和机械强度下降。SC/L. casei 和 SC/L. rhamnosus 薄膜的横截面比含相同细菌的 MC 薄膜更粗糙。
- 薄膜的抗菌活性：含 LAB 的薄膜对 P. aeruginosa 和 L. innocua 有显著抗菌活性（p < 0.05），其中 SC/L. casei 薄膜抗菌效果最佳。L. casei 抗菌活性高于 L. rhamnosus（p < 0.05），且在 SC 薄膜中的抗菌能力更强。在与病原菌接触后，LAB 在 SC 薄膜中能保持初始种群数量，而在 MC 薄膜中数量下降（p < 0.05）。
研究结论和讨论部分指出，MC 和 SC 薄膜可作为携带 LAB 的生物活性薄膜，具有良好的应用潜力。LAB 对薄膜结构和物理化学性质有显著影响，虽然降低了薄膜的阻隔性能，但增强了其抗菌性能。L. casei 比 L. rhamnosus 具有更高的活力和抗菌活性。这些发现为开发抗菌薄膜、减少环境问题和延长食品保质期提供了重要依据，有助于推动食品包装行业的发展，为保障食品安全和减少食品浪费做出贡献。同时，研究人员也提出未来可进一步探索其他可食用薄膜基质，以及 LAB 产生的胞外多糖在薄膜中的性能和细菌在薄膜基质中的代谢活动，为该领域的研究开辟更广阔的方向。
