活性PLA热成型托盘协同EDTA/乙基麦芽酚/月桂酰精氨酸乙酯在冷藏肉制品中的抗菌抗氧化包装研究

针对食品包装领域一次性塑料污染和肉类冷藏保鲜难题，研究人员开发了含EDTA、乙基麦芽酚(EMAL)和月桂酰精氨酸乙酯(LAE)的聚乳酸(PLA)活性托盘。通过挤出成型技术，发现EDTA/LAE组合使细菌数降低4个对数单位，EMAL/LAE使氧气渗透率降低68%，为可持续食品包装提供了兼具抗菌和抗氧化功能的解决方案。

　　

随着全球食品浪费问题日益严峻，每年约有13亿吨食物在供应链中损失，其中肉类腐败是重要原因。传统石油基塑料包装不仅加剧白色污染，其被动保护模式也难以满足冷藏肉品的保鲜需求。在这一背景下，可生物降解的聚乳酸(PLA)材料因其优异的加工性能和FDA认证的食品安全性，成为替代传统塑料的热门选择。然而，纯PLA在抗菌性和抗氧化活性方面的不足，限制了其在生鲜食品包装中的应用。

泰国农业大学（Kasetsart University）的研究团队在《Journal of Food Engineering》发表研究，创新性地将食品添加剂EDTA、风味增强剂EMAL与阳离子表面活性剂LAE复合到PLA基质中。通过熔融挤出和热成型工艺，开发出具有协同抗菌和抗氧化功能的活性包装托盘，为解决肉类冷藏过程中的微生物腐败和脂质氧化问题提供了新思路。

研究采用挤出成型制备含5wt.%活性成分的PLA片材，通过X射线衍射(DSC)分析晶体结构，差示扫描量热法(DSC)评估热性能，并测定力学性能和气体渗透率。采用DPPH法测定抗氧化活性，以熏肉为模型通过菌落计数评估抗菌效果。

【结构表征分析】
FTIR光谱显示LAE的-NH₂与EDTA的C=O可能形成氢键，这种分子间作用力改变了PLA的结晶行为。XRD证实EDTA/LAE组合诱导β晶型形成，使熔点降低6°C，而EMAL/LAE维持了PLA的α晶型结构。

【屏障与机械性能】
LAE使水蒸气透过率提升3倍，但EMAL/LAE使氧气渗透率显著降低68%。EDTA/LAE组拉伸强度下降23%，断裂伸长率却提高85%，说明LAE的增塑作用提升了材料韧性。

【抗菌抗氧化性能】
EDTA/LAE对革兰氏阴性菌和阳性菌均显示协同抑制，7天内使熏肉菌落总数降低4 log CFU/g。EMAL组DPPH自由基清除率达78%，证实其抗氧化优势。

该研究证实，5wt.% EDTA/LAE组合最适合抗菌主导型包装，而EMAL/LAE更适合需要抗氧化功能的场景。创新之处在于：首次在PLA热成型托盘中实现LAE与金属螯合剂的协同应用；通过晶体调控同时改善力学和屏障性能；在真实食品体系中验证活性包装效果。这项技术为开发下一代可持续活性包装提供了重要参考，尤其适用于高价值冷藏肉制品的保鲜，有望减少防腐剂直接添加带来的感官影响。