抗菌材料及其在包装中的应用(下)
活性涂层提升食品包装材料抗菌性能

活性涂层提升食品包装材料抗菌性能活性涂层作为一种新型的食品包装材料,其抗菌性能的提升在食品保鲜和安全领域具有重要意义。
本文将从活性涂层的概述、抗菌机制、以及如何通过不同方法提升其抗菌性能等方面进行探讨。
一、活性涂层概述活性涂层是一种功能性涂层,它通过在包装材料表面添加具有生物活性的物质,赋予包装材料抗菌、抗氧化等特性。
这种涂层不仅能够延长食品的保质期,还能有效抑制食品表面微生物的生长,保障食品的卫生安全。
1.1 活性涂层的组成活性涂层通常由基材、活性物质和载体组成。
基材是涂层的基础,可以是塑料、纸张或金属等;活性物质是涂层发挥作用的关键,如抗菌剂、抗氧化剂等;载体则起到固定和释放活性物质的作用。
1.2 活性涂层的应用活性涂层广泛应用于食品包装领域,包括但不限于肉类、乳制品、果蔬等食品的包装。
它能够有效抑制食品表面细菌的生长,减少食品腐败和变质的风险。
二、活性涂层的抗菌机制活性涂层的抗菌性能主要通过以下几种机制实现:2.1 物理屏障作用活性涂层在食品表面形成一层保护膜,阻止微生物接触食品,从而起到物理屏障的作用。
2.2 化学抑制作用活性物质通过与微生物的细胞壁、蛋白质或酶等发生反应,破坏微生物的细胞结构或生理功能,抑制其生长繁殖。
2.3 释放控制作用活性涂层通过控制活性物质的释放速率,持续对食品表面进行抗菌保护。
2.4 光催化作用某些活性涂层含有光敏物质,能够在光照下产生活性氧,对微生物进行光催化杀菌。
三、提升活性涂层抗菌性能的方法为了提高活性涂层的抗菌效果,研究人员采取了多种方法:3.1 优化活性物质的选择选择合适的活性物质是提升抗菌性能的关键。
研究人员通过对比不同抗菌剂的抗菌效果,选择具有高效、广谱、低毒的活性物质。
3.2 调整活性物质的浓度活性物质的浓度直接影响其抗菌效果。
通过实验确定最佳浓度,既能保证抗菌效果,又能避免对食品或人体产生不良影响。
3.3 改进涂层的制备工艺涂层的制备工艺对活性涂层的性能有重要影响。
抗菌材料的制备及其应用研究

抗菌材料的制备及其应用研究随着人们对健康安全和卫生意识的不断提高,抗菌材料逐渐成为了一种被广泛关注的材料。
抗菌材料,也被称之为抗菌剂或抑菌剂,具有杀灭细菌、减少污染等优点,在医疗器械、食品包装、建筑材料、家电电子等领域中被广泛应用。
本文将从制备方法和应用研究角度探讨抗菌材料的相关内容。
一、制备方法抗菌材料的制备方法可以简单分为物理法和化学法两种。
1.物理法物理法指的是通过物理手段来制备抗菌材料,主要包括:离子注入法、高能辐射法、纳米材料制备法、等离子体技术等。
离子注入法是将所需元素离子注入基体材料中,使得基体材料表面与离子相互作用,从而形成具有抗菌能力的表面。
高能辐射法是利用短波辐射或电磁波辐射等方式将材料中的元素激发并转移至材料表面,从而达到抗菌效果。
纳米材料制备法是通过纳米技术制备抗菌材料,纳米颗粒能够使得抗菌材料的比表面积增大,形成更多的活性位点,从而提高其抗菌效果。
等离子体技术是利用等离子体放电产生的化学反应,从而制备出具有抗菌性的材料。
2.化学法化学法指的是通过化学反应来制备抗菌材料,主要包括:溶胶-凝胶法、气相沉积法、层流沉积法、溶液法、共沉淀法、改性法等。
溶胶-凝胶法是将溶胶转变为凝胶状态,再进行干燥,从而制备出抗菌材料。
气相沉积法是在高压下将气态物质沉积在材料表面从而制备出抗菌材料。
层流沉积法是一种化学气相沉积法的改进版,通过外加热源使得反应物质更容易结晶,在高纯度的气体中运用航天技术形成极薄的膜层,从而达到抗菌的效果。
溶液法是将含有目标抗菌物质的溶液涂抹或喷涂在基体材料表面,从而制备出抗菌材料。
共沉淀法是将混合溶液中的物质共同沉淀下来,从而制备出抗菌材料。
改性法是在基体材料的表面或内部加入抗菌元素或化合物,从而制备出抗菌材料。
二、应用研究1.医疗器械抗菌材料在医疗器械领域的应用日益广泛。
例如心脏起搏器、人工关节、牙科设备等都需要具有抗菌能力的材料,以防止细菌的生长和繁殖。
抗菌材料可以阻止感染的发生,降低医疗事故的风险,有效保障医患的健康。
医用材料的抗感染材料及其应用

医用材料的抗感染性能至关重要,可以有效减少医疗相关感染的发生。
以下是一些常见的抗感染材料及其应用:
1. 抗菌涂层:将抗菌物质覆盖在医用材料表面,如金属、塑料等,以抑制细菌的生长。
这种涂层通常具有长效持久的抗菌性能,常用于导尿管、静脉置管等医疗器械。
2. 抗菌纤维素基材料:利用纤维素等天然材料的抗菌性能,制备抗菌纤维素基材料,可用于敷料、口罩等,具有抗菌、吸湿排汗等特点。
3. 银类材料:银具有广谱的抗菌作用,可以抑制多种细菌和真菌的生长。
在医疗领域,常用银制剂涂覆或掺入医用材料中,例如银离子含量适宜的抗菌敷料、银离子复合义齿基材等。
4. 抗菌聚合物材料:通过在聚合物材料中掺入抗菌剂或功能单体,使材料具有抗菌性能。
这种材料广泛应用于手术器械、医疗包装等领域。
5. 生物活性配合物:如碘、氯己定等,可以在医用材料表面形成活性物质,并释放出具有抗菌性能的物质,常用于创口敷料、导尿管等。
6. 纳米技术:通过将纳米颗粒掺入医用材料中,利用纳米级别的物理特性(如表面积增大、量子效应等),具有抗菌作用。
常见的纳米材料包括纳米银、纳米二氧化钛等。
值得注意的是,抗感染材料的选择和应用需要考虑多方面因素,如材料的生物相容性、稳定性,抗菌效果的持久性,对人体的安全性等。
此外,抗感染材料只是辅助措施,综合控制感染的策略还需结合临床操作规范和感染控制原则。
在实际应用中,具体的抗感染材料和方法需要根据具体的医疗用途和需求进行选择和评估,建议咨询医疗器械专业人员或相关领域的专家以获取更为准确和详细的信息。
抗菌材料的制备与应用研究

抗菌材料的制备与应用研究近年来,随着科技的进步和人们对健康的重视,抗菌材料已经成为材料科学领域的研究重点之一。
抗菌材料是一种可以在物理或化学级别上抑制细菌繁殖的材料。
它可以使用在许多场合,如医疗器械、食品包装和室内装饰等领域。
在本文中,我们将介绍抗菌材料的制备与应用研究的最新进展。
抗菌材料的制备方法制备抗菌材料的方法主要分为两类:物理方法和化学方法。
物理方法通过物理手段(如辐射、离子注入等)改变材料表面的性质,以达到抗菌的效果。
化学方法则是通过合成或改性化学物质,引入具有抑菌作用的化学基团到材料中。
下面将对这两类方法分别进行介绍。
物理方法物理方法主要分为紫外线辐射、等离子体处理、电子束辐照等。
这些方法都是利用高能量的物理场改变材料表面的形态和性质,使其发生化学或物理反应,从而使表面具有抗菌性质。
紫外线辐射是一种利用特定波长的紫外线照射材料表面的方法。
紫外线照射后,表面的氧化亚银增多,表面电荷密度增加,从而提高材料的抗菌性质。
等离子体处理是一种通过气体等离子体对材料表面产生化学或物理反应的方法。
等离子体处理可以在不改变材料密度和化学结构的情况下改变材料表面的性质,因此是制备抗菌材料的一种常用方法。
电子束辐照是一种利用电子束通过材料表面的方法。
这种方法可以改变材料表面的结构和化学性质,从而提高材料的抗菌性质。
这种方法对于杀菌有较强的作用。
化学方法化学方法主要是将化学物质引入材料结构中,使其具有抗菌性质。
这种方法主要利用化学修饰、溶胶-凝胶法、紫外光引发聚合等方法。
下面将对这些方法进行介绍。
化学修饰是指将一种具有抗菌性质的化学物质引入到材料表面或内部。
这种方法具有成本低、操作简单等优点。
溶胶-凝胶法是一种制备纳米材料的方法。
在这种方法中,化学物质与一些无机物或有机物反应,形成溶胶。
这种溶胶通过加热和干燥,形成凝胶,从而制备抗菌纳米材料。
紫外光引发聚合是一种利用紫外线照射反应物,引发聚合反应的方法。
这种方法可以在低温下完成反应,并且制备出的材料具有优异的抗菌性能。
抗菌材料的研究与应用

抗菌材料的研究与应用随着人们对健康和卫生意识的提高,抗菌材料的研究与应用逐渐成为了热门话题。
抗菌材料是指具有抑制或杀灭细菌能力的材料,通常用于制造医疗器械、生活用品和建筑材料等,能够有效地防止细菌和病毒的传播,保护人们的健康。
第一章:抗菌材料的类型和原理抗菌材料可以分为物理性和化学性两种类型。
物理性抗菌材料是通过结构和表面形貌设计来实现抗菌效果的,如纳米结构表面、刻槽表面等。
化学性抗菌材料则是通过添加某些化学物质,如金属离子、氨基酸等,在材料表面形成活性位点,从而实现抗菌效果。
这些材料在抗菌原理上存在区别,但都具有广阔的应用前景。
第二章:抗菌材料的研究进展随着人们对健康卫生的需求增加,抗菌材料的研究也变得越来越重要。
现在,对于抗菌材料的研究主要集中在以下几个方面:首先,纳米技术在抗菌材料的研究中有着重要的应用。
纳米技术可以制造出纳米颗粒、纳米膜和纳米线等纳米结构,在表面形貌上实现抗菌效果,同时也可以制造出具有优异物理性能的材料;其次,金属离子和氨基酸等化学物质的研究也十分重要。
不同的材料添加不同的化学物质可以制造出不同的抗菌材料,可以针对不同的细菌类型实现抗菌效果。
第三章:抗菌材料的应用抗菌材料广泛应用于建筑材料、医疗器械、食品包装和生活用品等领域,这些应用对于人们的健康和生活质量都有着重要作用。
在建筑材料方面,抗菌涂料能够有效地抑制建筑物内细菌和霉菌的生长,减少室内空气污染,提高室内空气质量;医疗器械上的抗菌材料能够阻止细菌的生长,减少医院感染的发生率;食品包装上的抗菌材料则可以延长食品的保鲜期,避免食品污染;生活用品上的抗菌材料可以防止病毒和细菌在使用过程中的传播,保障人们的健康。
第四章:抗菌材料的挑战和前景尽管抗菌材料在现代生活中有着重要的应用,但是也面临着一些挑战。
首先,抗菌材料的长期稳定性需要进一步研究和探索。
当前,许多抗菌材料对人体安全性和环境友好性的研究还不足,需要进一步提高。
其次,抗菌材料的制造成本较高,也需要在技术和工艺上进一步改进。
壳聚糖的抗菌性能及其在食品包装领域的应用前景

壳聚糖的抗菌性能及其在食品包装领域的应用前景在食品包装领域,食品安全一直是一个备受关注的问题。
随着人们对食品安全要求的不断提高,寻找更加安全可靠的食品包装材料变得尤为重要。
壳聚糖作为一种天然的生物高分子材料,具有良好的抗菌性能和广阔的应用前景,因其优势逐渐受到人们的关注。
壳聚糖是由脱乙酰壳聚糖和壳聚糖组成的天然聚合物,具有优异的生物相容性、生物降解性、生物吸附性和低毒性等特点。
研究发现,壳聚糖具有较强的抗菌性能,可以抑制多种微生物的生长和繁殖。
这主要是由于壳聚糖分子中含有大量的阳离子氨基和羟基,使其具有与细胞膜亲合性的特性。
壳聚糖通过与细菌表面的负电荷相吸引,进而穿透菌体膜并与细胞内的DNA和蛋白质结合,从而破坏细胞结构并抑制细菌的生长。
这种抗菌机制使得壳聚糖具有广泛的应用潜力,在食品包装领域引起了人们的兴趣。
壳聚糖在食品包装领域的应用主要有以下几个方面:1. 抗菌包装材料:壳聚糖具有良好的抗菌性能,可以作为食品包装材料中的抗菌层或抗菌膜。
通过将壳聚糖复合与其他材料,如聚乙烯或聚乙烯醇等进行复合加工,可以制备出具有抗菌性能的食品包装材料。
这种抗菌材料可以延长食品的保鲜期,减少食品受到细菌或霉菌污染的风险,提高食品的安全性和品质。
2. 消毒防腐剂:壳聚糖可以作为食品包装中的消毒防腐剂。
利用壳聚糖的抗菌性能,可以制备出具有稳定性和持久性的消毒剂。
这些消毒剂可以添加在食品包装材料中,起到抑制微生物生长的作用,延长食品的货架寿命。
3. 包装膜的增强性能:壳聚糖还具有良好的机械性能,可以增强食品包装膜的强度和耐磨性。
在制备食品包装膜时,添加适量的壳聚糖可以提高膜的拉伸强度和耐磨性,从而增加包装材料的使用寿命。
4. 环境友好型包装材料:壳聚糖是一种可生物降解的材料,不会对环境造成污染。
其生物降解性使得壳聚糖在食品包装领域具有广泛的应用前景。
与传统的塑料包装相比,使用壳聚糖作为食品包装材料可以减少对环境的污染,为可持续包装材料的开发提供了新的选择。
包装材料的抗菌性能及其应用研究

包装材料的抗菌性能及其应用研究随着近年来食品安全问题引起的广泛关注,包装材料的抗菌性能显得越来越重要。
包装材料在食品保鲜、延长货架期和避免细菌污染等方面发挥着重要作用。
而包装材料的抗菌性能具有极大的优势,可以有效地减少食品的滋生、繁殖和传播,延长其保鲜期,保障食品的品质和安全。
一、包装材料的抗菌性能目前,常见的抗菌包装材料主要包括:抗菌膜、抗菌纸、抗菌塑料、抗菌涂层、抗菌纳米复合材料等。
1. 抗菌膜抗菌膜是将具有抗菌作用的复合材料涂覆在膜上而制成的。
该材料在膜的表面形成抗菌层,可以对许多常见的细菌、真菌和霉菌有很强的杀菌作用。
同时,抗菌膜也具有保鲜性能,可以延长食品的货架期,提高食品的安全性和品质。
2. 抗菌纸抗菌纸是将具有抗菌功能的复合材料涂覆在纸张上,也可以通过纳米技术制备而成。
相较于传统纸张,抗菌纸可以有效地抑制细菌的繁殖,保障食品的质量和卫生。
3. 抗菌塑料抗菌塑料可以通过在塑料制品制造时,将抗菌剂加入到塑料中而制成。
抗菌塑料可以有效地抵抗细菌的滋生和传播,保障食品安全,防止细菌污染和交叉感染。
4. 抗菌涂层抗菌涂层是将具有杀菌作用的物质喷涂在包装材料的表面上,形成具有抗菌作用的涂层。
抗菌涂层可以对许多常见的细菌、真菌和霉菌有很强的杀菌作用,同时还具有防潮、保鲜等功能。
5. 抗菌纳米复合材料抗菌纳米复合材料是利用纳米技术制备而成的抗菌材料。
纳米材料可以形成具有高效抗菌性能的表面,并且可以轻易地控制抗菌层的厚度和稳定性,并且可以根据需要调整其抗菌性能。
二、包装材料的应用研究1. 普通食品包装普通食品包装主要使用抗菌膜和抗菌塑料。
在传统包装基础上加入抗菌材料,可以有效地减少细菌污染,延长包装食品的货架期,提高食品的保鲜性和品质。
2. 医用包装医用包装需要具有极高的抗菌性能,以保障医疗用品的卫生和品质。
目前,特别制造的医疗包装材料已经广泛应用于医院和诊所中,如德国银纳米材料制造的医用塑料制品、日本的抗菌纳米复合材料等。
食品抗菌包装技术及应用

第 期
胡命宝
,
等: 食品抗 茼包装技术及应 用
1 5
作用一般要求水分活度小于 0 2 . ,目前主要应用于 鲜肉类最初是无菌的。细菌的污染最初发生在 肉类 9 焙烤产品和干鱼产品中。商业化的产品包括 Eh a , 的表面 ,在包装材料中添加抗菌剂 比直接浸泡和喷 tcp i
是一种将 乙醇包裹在二氧化硅微胶囊中的产品。
品包装材料 中使用该类抗菌剂具有杀菌速度快 、杀
Ke wo d fo 娜 a e a t atr l ae t 8t e y r s o d f k g n b cei g ns ci - i a v
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抗菌包装技术是指在包装材料中添加一定抗菌
剂. 。使抗菌成分通过接触包装材料表面附着的微生 抑霉菌效果好等优 点 ; 缺点是 本身耐热性 、安全 物并 通过抑制 其生长 、繁殖 或直接将其 杀灭等 作 性 、稳定性较差 , 仅防霉作 用好 , 对细菌作用相 用 , 从而延长食品货架期的一种活性包装技术。由 对较弱 , 容易产生耐药性 。使有机抗菌剂的应用受
有机抗菌剂 包括 : 有 机酸及其盐 ( 山梨酸 如 盐 、丙酸盐 、苯 甲酸盐 ) 、有机酯 、醇 、酚 、葡萄
其良 好应 用前景。 食 品 包装 抗 茵剂 活性 包装
a etc nq ew ,it d c dT ev reiso nia t- g h iu a nr u e .h ait f t ce e q o e a b
于采用抗菌技术合成的食品包装能够有效地防止人
到极 大 限制 ; 而且 有不 少 国家不 允许 在 食 品包装 材
与人 、人与物 、物与物之间的细菌交叉传染 , 同时 还具有卫生 自沽功能 ,其抗菌长效性可与制品使用 寿命 同步 , 开辟 了食 品包装的新领域 , 带动了食
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抗菌塑料在包装领域的应用十分广泛,抗菌 包装薄膜是抗菌塑料的重要应用领域之一。在我 国,抗菌薄膜包装袋?抗菌食品保鲜膜,尤其是
均每天要睡 20 个小时。我的母亲一开始并不知道我得病了,她最近每天对我骂骂
用于新鲜蔬菜包装的抗菌保鲜膜材料在市场上 已经屡见不鲜。用于肉制品的抗菌包装薄膜就是 将天然或人工合成的抑菌成分涂在包装膜表面 或注入包装膜中,这些成分包括:酶?有机 酸?EDTA 和其他金属鳌合剂?月桂酸和其他短链 脂肪酸?乙醇银和锌与沸石的化合成分等。包装 不同品种的肉制食品,应采用添加不同抑制剂的 材料。由于加入的抑菌成分浓度很低,所以不会 对人体健康产生影响。中空容器也是塑料包装材 料的重要组成部分,目前中空容器主要用于食品?
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TiO2。该材料毒性低,对人体安全,对皮肤无刺 激,抗菌能力强,抗菌谱广,具有即效的抗菌效 果。光催化型抗菌剂无毒?无特殊气味?无刺激性? 本身为白色,而且颜色稳定性好,高温下不变色? 不分解,低廉,资源丰富,因此光催化型抗菌剂 也成为抗菌材料研究热点之一。
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多微生物如沙门氏菌?葡萄球菌及大肠杆菌等污 染皆能有效控制,其抑菌效能可重复使用 5 次以 上。未来的抗菌包装材料亦可配合 GMP 作为食品 包装技术的抑菌因子之一。
抗菌材料在包装中的应用是包装领域中的 一场革命,新型活性抗菌包装材料的市场将不断 扩大。新的抗菌物和抗菌材料的研究开发与先进 的包装技术相结合,赋予包装材料持久?长效的 抗菌?杀菌性能,使被包装产品获得更好的保质? 提质效果,使包装的功能性发挥得更加淋漓尽
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有不同添加剂的特种抗菌玻璃,在水?酸?盐?光 等综合作用下,适量释放出具有抗菌作用的原子 及离子,以达到杀菌灭菌的效果。然后以这种玻 璃容器为抗菌剂的载体,使其均匀地附着在成型 的各种各样的玻璃容器的内表面,在使用过程中 载体适量?均匀地释放出某些抗菌金属离子,利 用其氧化性阻碍细菌的新陈代谢,吸引细菌细胞 中的负离子,达到灭菌防腐的目的。
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物品,同时具有湿强度和抗菌防霉功能的纸袋是 包装含湿物品和易发霉物质的理想包装材料,可 以用于包装肥型抗菌包装材料的探索与研究新型抗菌 包装材料必须具备三大特点:一是对多种病原细 菌有抗菌效果;二是抗菌效果持续时间长,抗菌 率高;三是稳定性好,在包装加工过程中,热稳 定性高,浓度稳定,对作业环境无不良影响。为 了适应市场需求,世界上一些大的助剂厂商和包
美好未来,因为合成高分子抗菌剂可以克服天然 抗菌剂耐热性差的缺点,又可以直接通过合成得 到具有不同力学性能和生物性能的新型抗菌材 料。
5.光催化型无机抗菌剂
研究表明,可用作光催化型抗菌剂的材料主 要为 n 型半导体材料,如 TiO2?ZnO?CdS?WO3?SnO2?ZrO2 等。其中,TiO2 是目前最常见的光催化型抗菌剂,尤其是锐钛型
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4.高分子抗菌剂
Kawabata 和 Nishiguchi 首先发现合成的吡 啶型主链的高分子具有杀灭细菌的功能,并证实 了吡啶高分子的杀菌机制也是通过分子链吸附 微生物的功能捕捉细菌,并通过分子链所带的电 荷与微生物起作用,从而使微生物失去活性,完 成杀菌过程。Li 和 SHEN 等人在此基础上合成了 带吡啶侧基的聚烯烃材料,同样也发现具有明显 的杀菌功能。具有杀菌功能的合成高分子材料的 发现预示了应用高分子抗菌剂制备抗菌塑料的
装生产企业正在开发一些新型活性抗菌包装材 料。加入抗菌剂的高分子材料将成为抗菌包装材 料的发展主流,抗菌高分子包装材料可选用的材 料很多,有可产生过氧化物的薄膜,还有可释放 二氧化氯的高分子材料等。生物活性包装可应用 于食品风味?色泽的改进以及货架期的延长。研 究表明,将抗菌剂结合于聚苯乙烯树脂材料中, 具有抑制大肠杆菌生长的作用,且可以减少病原 菌的生存。其抑菌能力随 PH 值的变化而变化, PH 值愈低,病原菌量愈少。抗菌高分子材料对许
3.抗菌纸或箱纸板在包装中的应用
具有抗菌防霉功能的纸张称为抗菌纸,这是 一个综合的概念,是指各种具有抑制细菌?霉菌 及危害纸品的蠹虫能力的功能性纸张。黄油?奶 酪?肉?熏鱼和烤制食品等需长期储存的食品包 装多使用抗菌包装纸。用于包装和长期储存水果? 蔬菜?禽蛋和其它食品的包装纸或箱纸板,也十 分需要具有抗菌防霉功能。盛装牛奶用的纸质包 装容器对抗菌防霉性能也有明确的要求。制造具 有抗菌防霉性能的包装纸袋也具有重要的意义。 抗菌防霉纸袋可以用于保存面粉?大米?白糖等
抗菌材料在包装中的应用
包装材料经常被用来直接接触包装物,当包 装熟食?糖果等营养丰富的物品时容易引起包装
材料上微生物的生长繁殖。另外,由于商品仓储 过程中一般是集中堆放,空气流通性差,环境湿 度大,也容易引起包装材料感染微生物。因此, 抗菌包装材料在熟食品?生鲜食品?糖果?蔬菜等 营养丰富的物品包装领域应用十分适宜。
化妆品及药品等的包装,容器表面营养丰富,适 宜微生物生长繁衍。加入抗菌剂或抗菌母料后制 备的抗菌容器可有效抑制微生物的繁殖,促使中 空包装容器向健康化?卫生化进一步发展。
2.抗菌玻璃容器在包装中的应用
新型抗菌玻璃包装容器则是一种自身具有 抗菌作用的玻璃容器,它既保持了玻璃包装容器 的优点,清洁卫生,又具有稳定的?持久的抗菌? 抑菌作用,是一种玻璃容器的升级换代产品。含