由水杨醛与香芹酚、百里香酚或其混合物组成的食品包装用抗菌组合物的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种有机产品包装用抗菌组合物。本发明提供了一种有机产品包装用抗菌组合，其由：i)水杨醛；ii)香芹酚、百里香酚或其混合物；以及在一些实施方式中的iii)无任何抗菌活性的其他成分和赋形剂构成。本发明还涉及包含聚合物基质和所述抗菌组合的食品包装用活性涂料、包含所述活性涂料的包装料、其制造方法和应用。
【专利说明】
由水杨醛与香芹酚、百里香酚或其混合物组成的食品包装用 抗菌组合物
技术领域
[0001] 本发明涉及用于有机产品如食品产品、特别是肉类产品的活性包装的具有抗菌性 的组合物。被赋予这些组合物的包装材料具有多种应用，特别是在食品工业中。
【背景技术】
[0002] 食品工业处于来自消费者协会和监管机构对于产品安全性的高压之下。执行的标 准越来越高，这对于所有种类的食品的制造、配送和包装程序又提出了更严格的要求。这对 于肉类产品尤其重要，肉类产品如果没有适当地处置和包装，可能造成危险的食物中毒。
[0003] 为了使微生物污染引起的食物中毒的风险最小化和延长肉类产品的贮存期，可以 实施很多策略。传播最广的策略之一为在包装过程和材料中使用增鲜产品和组合物。在包 装材料中并入活性成分所涉及的技术被统称为"活性包装"。这是一种快速发展的方法，包 装工业正在贡献越来越多的资源来发展当前的技术。
[0004]活性包装的主要目标是通过在包装材料中并入具有某些化学和生物活性的成分 来维持产品质量和延长贮存期。这些活性成分可以：i)涂布或浸渍在包装材料上；ii)并入 (散布)其中或iii)固定在其表面上。在前两种情况中，这些成分可以从包装材料迀移到被 包装的食品，在此它们可以发挥它们的有益作用，而在第三种情况中，这些成分不迀移，尽 管它们保持与包装结合，也能发挥其作用。
[0005] 这些活性成分可以通过等多种方式来发挥其作用，如除氧使得肉变质减慢并且其 颜色保持更长时间，控制水分，添加香料或通过具有杀菌或抑菌性质。
[0006] 对于最后一种所述性质，已对多种抗菌成分进行了实验测试，其中一些已在工业 上用于活性包装（参见例如Quintavalla S.等"Antimicrobial food packaging in meat industry"Meat Science 2002，vol · 62，pp · 373-380)。于是，使用了从如山梨酸盐或丙酸盐 等有机酸至乳酸链球菌素等细菌素、如溶菌酶等酶和如抑霉唑等杀真菌剂的化合物。用于 肉类活性包装的新组合物的发现是研究的活跃领域。
[0007] 引人注目的是，活性化合物和组合物的最成功来源之一是源自植物和植物提取物 的天然产品。如迷迭香和牛至油等精油（以及部分其成分)在有些时候已作为抗菌化合物用 于活性包装（参见例如Gutierrez L·，等"Effect of mixed antimicrobial agents and flavors in active packaging films"J.Agric·Food Chem.2009,vol.57,pp.8564-8571)。用于活性包装的植物来源化合物中一些最有名的实例为百里香酚、丁香酚、肉桂醛、 香芹酚和薄荷醇。可以将多种这些化合物并入涂布任何聚合物包装的膜，可以预期其从有 机膜逐渐迀移到包装的食品，从而发挥其抗菌作用（参见例如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] 虽然这些植物来源化合物广泛用于抗菌活性包装，但是其并非没有限制。一些并 未强力至足以以极少量使用，因此必须以高浓度添加。一些因为其高挥发性和强烈香味而 可以累积和可能对包装的肉类带来不希望的味道和气味。一些因为其固有的化学不稳定性 而不适用于活性包装。其他一些仅对某些食源病原菌(如革兰氏阴性或革兰氏阳性细菌)具 有高效力，因此并未显示出足以通用的广谱性。对于后者，一些能够定殖经包装的食品的病 原菌(如绿脓假单胞菌(Psedomonas aeruginosa)似乎非常耐受所述的一些抗菌组合物。
[0009] 因此，本领域中需要找到在极低浓度下具有更高的抗菌效力并具有更广的抗菌谱 的新型组合物以改善目前的活性包装材料。这些新组合物应能够减慢包装的有机产品（特 别是包装食品）由于存在微生物所致的变质和氧化，从而有助于保持其营养组成、其颜色和 其感官特性。
【发明内容】
[0010] 本发明人发现，2种和3种植物来源化合物的组合具有显著的协同抗菌活性，其可 以用于食品包装，一般是用于易被微生物定殖的有机产品的包装。
[0011] 具体而言，所述组合为水杨醛和香芹酚或百里香酚，以及水杨醛加香芹酚和百里 香酚。已发现这些组合对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌都非常有效，确保了在活性包装中 的广泛适用性。
[0012] 该组合的效力保证将更少量的抗菌化合物混合物用于活性包装基材，这确保了： i)活性包装材料在总制造成本方面更便宜；ii)挥发性化合物在包装食品中的累积最小化， 从而也使任何潜在的不希望的香味最小化，因为用于膜的有效抗菌浓度因其协同抗菌活性 而更低。
[0013] 令人惊讶的是，香芹酚和百里香酚在测试的浓度和本发明人使用的条件下没有协 同作用。因此，一些源自精油的化合物在组合时在抗菌效力方面并不具有任何显著改善的 性质。对于本发明的组合物标的并非如此，因为在与水杨醛组合时百里香酚和香芹酚的抗 菌效力大大增强，这得到本文提供的实验数据的支持。另外，百里香酚和水杨醛的组合以及 香芹酚和水杨醛的组合也在特定比例显示出协同作用。
[0014] 因此，本发明的第一方面涉及一种有机产品包装用抗菌组合物，其选自由以下组 合组成的组：
[0015] a)由香芹酚、百里香酚和水杨醛组成的组合；
[0016] b)由百里香酚:水杨醛的重量比为1:2~1:9的百里香酚和水杨醛组成的组合； [0017] c)由香序酚:水杨醛的重量比为1:2~1:9的香芹酚和水杨醛组成的组合；
[0018] d)由香芹酚、百里香酚、水杨醛和无任何抗菌活性的其他成分和/或赋形剂组成的 组合；
[0019] e)由百里香酚:水杨醛的重量比为1:2~1:9的百里香酚、水杨醛和无任何抗菌活 性的其他成分和/或赋形剂组成的组合;和
[0020] f)由香芹酚:水杨醛的重量比为1:2~1:9的香芹酚、水杨醛和无任何抗菌活性的 其他成分和/或赋形剂组成的组合。
[0021] 在本发明中，术语组合和组合物可互换并具有相同含义。
[0022] 特别是，所述抗菌组合物适合于易被微生物定殖的有机产品的有机产品包装。
[0023] 本发明的第二方面为包含聚合物基质和本发明的第一方面的抗菌组合物的有机 产品包装用活性制剂。
[0024] 第三方面为涂布有本发明的第二方面的活性制剂的有机产品包装基材。
[0025] 第四方面为包含本发明的第三方面的有机产品包装基材的有机产品包装。
[0026] 第五方面为本发明的第二方面的活性制剂的制备方法，其包括：
[0027] al)提供聚合物基质并且可选地将所述聚合物基质溶解在至少一种溶剂中；
[0028] a2)可选地并入至少一种增塑剂；
[0029] a3)可选地并入至少一种防雾化合物;和
[0030] a4)并入本发明的第一方面的抗菌组合物。
[0031] 第六方面为本发明的第三方面的有机产品包装基材的制备方法，其包括以下步 骤：
[0032] a)可选地用电晕处理来处理待涂布所述活性制剂的有机产品包装基材的表面；
[0033] b)通过涂布、压印、浸渍或喷雾将所述活性制剂施加到所述有机产品包装基材上； 和
[0034] c)干燥所述有机产品包装基材。
[0035] 第七方面为本发明的第二方面的活性制剂用于延长易被微生物定殖的有机产品 的贮存期的应用。
【附图说明】
[0036] 图1.活性膜对新鲜牛排中需氧中温微生物和肠杆菌生长的影响。对照：用传统高 阻隔材料包装的新鲜牛排。活性剂50:用涂布有活性涂料的传统高阻隔材料和膜包装的新 鲜牛排。活性剂1〇〇:用涂布有2倍剂量的活性制剂的传统高阻隔材料和膜包装的新鲜牛排。
[0037] 图2.活性膜对新鲜牛排中脂质氧化的影响。初级脂质氧化（PRIMARY LIPIDIC OXIDATION)测试TBA:测量丙二醛水平。二级脂质氧化（SECODARY LIPIDIC OXIDATION)测量 己醛水平。对照:包装在传统高阻隔材料中的新鲜牛排。活性剂50:包装在涂布有活性涂料 的传统高阻隔材料和膜中的新鲜牛排。活性剂100:包装在涂布有2倍剂量的活性制剂的传 统高阻隔材料和膜中的新鲜牛排。
[0038] 图3.在涂布(活性剂)和未涂布包装(对照）中的新鲜牛排的颜色发展。该图清楚地 显示出自第12天以来对照与活性膜之间颜色的显著差异。
【具体实施方式】
[0039]为了理解，包含以下定义。
[0040] 本文所用的术语"抗菌组合"指的是抑制生长或杀死如细菌、真菌、酵母等任何微 生物有机体和可能污染包装的如食品等有机产品和使其变质的任何其他微生物的化学化 合物(化学组合物）的组合。对于针对细菌的生物活性，形成该组合的抗菌化合物可以是抑 菌和/或杀菌的。
[0041] 本文所用的术语"可选地包含无任何抗菌活性的其他成分和/或赋形剂"指的是本 发明的抗菌组合可以含有本身不具有抗菌活性但加强组合的抗菌活性的添加成分。
[0042] 本文使用的术语"电晕处理"指的是使用低温电晕放电等离子体对表面(在此情况 中为包装材料的表面)的性质赋予变化的表面改性技术。
[0043] 本文使用的术语"适合食品接触的溶剂"指的是在塑料生产中可以安全使用的任 何溶剂和与供人类使用的食品接触的其他材料。溶剂必须是无害的，并且不具有任何毒性。
[0044] 本文所用的术语"抗菌组合散布在聚合物基质中"指的是抗菌组合的化合物（即香 芹酚、百里香酚和水杨醛)一旦添加到聚合物基质中则至少部分分布和散布在聚合物内，使 得它们以受控方式释放到保存包装食品的腔室。
[0045] 本文所用的术语"增塑剂"指的是使活性制剂粘附到基材的产品。一种使聚合物脆 性减少、增强聚合物链的柔性和移动性的产品。适合实施本发明的增塑剂的列表如下:邻苯 二甲酸酯类增塑剂、己二酸酯类增塑剂、苯甲酸酯、对苯二甲酸酯、环氧化植物油、烷基磺酸 苯基酯(ASE)、磺胺、有机磷酸酯和甘油/聚醚。其中，优选的增塑剂为叔丁基柠檬酸酯、聚己 二酸酯或甘油。
[0046] 本文所用的术语"防雾"指的是防止水以小液滴形式凝集在表面上的化学品。适合 实施本发明的防雾剂的列表如下：非离子表面活性剂，如多元醇脂肪酸酯、高级脂肪酸胺、 高级脂肪酸酰胺、高级脂肪醇的聚氧乙烯醚、高级脂肪酸的聚氧乙烯二醇、和高级脂肪酸、 胺或酰胺的环氧乙烷加合物，以及其混合物。其中，优选的防雾剂为多元醇脂肪酸酯(特别 是山梨聚糖衍生物）、高级脂肪酸的聚氧乙烯二醇和甘油脂肪酸酯，以及其混合物。
[0047] 本文所用的术语"活性制剂"指的是将本发明的抗菌组合物与聚合物基质组合的 所得物。用于实施本发明的可能的聚合物的列表如下：
[0048] ?热塑性聚合物:聚酯、EVA、EAA、EMA、EMMA、EMAA、PLA、PHA、PHB、淀粉(改性或未改 性）、PCL、聚烯烃，如PE、PP(均聚物和共聚物，改性或未改性），
[0049] ?热固性聚合物:聚氨酯、三聚氰胺树脂、环氧树脂、聚酯树脂。
[0050] 在这两组中，优选热塑性聚合物，特别是密封剂树脂，如PE类、PP类、EVA共聚物、 PLA类、聚苯乙烯类。
[0051] 如上所述，本发明的第一方面涉及一种有机产品包装用抗菌组合物，其选自由以 下组合组成的组：
[0052] a)由香芹酚、百里香酚和水杨醛组成的组合；
[0053] b)由百里香酚:水杨醛的重量比为1:2~1:9的百里香酚和水杨醛组成的组合； [0054] c)由香芹酚:水杨醛的重量比为1:2~1:9的香芹酚和水杨醛组成的组合；
[0055] d)由香芹酚、百里香酚、水杨醛和无任何抗菌活性的其他成分和/或赋形剂组成的 组合；
[0056] e)由百里香酚:水杨醛的重量比为1:2~1:9的百里香酚、水杨醛和无任何抗菌活 性的其他成分和/或赋形剂组成的组合;和
[0057] f)由香芹酚:水杨醛的重量比为1:2~1:9的香芹酚、水杨醛和无任何抗菌活性的 其他成分和/或赋形剂组成的组合。
[0058]在本发明的第一方面的一个【具体实施方式】中，第一方面的有机产品包装用抗菌组 合物为:香芹酚、百里香酚和水杨醛的组合;或香芹酚、百里香酚、水杨醛和无任何抗菌活性 的其他成分和/或赋形剂的组合。
[0059]在本发明的第一方面的一个【具体实施方式】中，第一方面的有机产品包装用抗菌组 合物为：百里香酚:水杨醛的重量比为1:2~1:9的百里香酚和水杨醛的组合;或百里香酚： 水杨醛的重量比为1:2~1:9的百里香酚和水杨醛和无任何抗菌活性的其他成分和/或赋形 剂的组合。
[0060] 在本发明的第一方面的一个【具体实施方式】中，第一方面的有机产品包装用抗菌组 合物为:香芹酚:水杨醛的重量比为1:2~1:9的香芹酚和水杨醛的组合;或香芹酚:水杨醛 的重量比为1:2~1:9的香芹酚和水杨醛和无任何抗菌活性的其他成分和/或赋形剂的组 合。
[0061] 在本发明的第一方面的一个【具体实施方式】中，第一方面的抗菌组合物的香芹酚： 百里香酚:水杨醛的浓度为：
[0062] 相对于香芹酚、百里香酚和水杨醛的总浓度以重量计
[0063] 香芹酚5%~50%;
[0064] 百里香酸3%~20% ;和
[0065] 水杨醛 28% ~90%。
[0066] 在本发明的第一方面的一个【具体实施方式】中，第一方面的抗菌组合物的香芹酚： 百里香酚:水杨醛的浓度为：
[0067] 相对于香芹酚、百里香酚和水杨醛的总浓度以重量计
[0068] 香芹酚11 % ~42 %;
[0069] 百里香酚5%~17%;和
[0070] 水杨醛 41 % ~82 %。
[0071]优选的是，作为适合食品包装的抗菌制剂，任何前述实施方式的有机产品为食品。
[0072] 在一个【具体实施方式】中，用于食品包装的抗菌组合由香芹酚、百里香酚和水杨醛 组成，可选地包含无任何抗菌活性的其他成分和/或赋形剂。
[0073] 在另一个【具体实施方式】中，用于食品包装的抗菌组合由百里香酚和水杨醛组成， 可选地包含无任何抗菌活性的其他成分和/或赋形剂。
[0074] 在另一个【具体实施方式】中，用于食品包装的抗菌组合由香芹酚和水杨醛组成，可 选地包含无任何抗菌活性的其他成分和/或赋形剂。
[0075] 如上所述，本发明的第二方面为一种有机产品包装用活性制剂，其包含聚合物基 质和本发明的第一方面的抗菌组合物。
[0076]在本发明的第二方面的一个【具体实施方式】中，所述聚合物基质包含聚苯乙烯、聚 乳酸、乙烯-乙烯醇聚合物、聚酰胺、聚烯烃、纤维素、蜡、石蜡或其混合物。
[0077] 在本发明的第二方面的一个【具体实施方式】中，所述抗菌组合物散布在聚合物基质 中。
[0078] 在本发明的第二方面的一个【具体实施方式】中，所述活性制剂为用于食品包装的活 性涂料。
[0079] 具体而言，前述用于食品包装的活性涂料包含聚合物基质和化合物的抗菌组合， 所述化合物的抗菌组合至少包含本发明的第一方面的抗菌组合。
[0080] 更具体而言，前述用于食品包装的活性涂料包含聚合物基质和化合物的抗菌组 合，所述化合物的抗菌组合由本发明的第一方面的抗菌组合组成。
[0081 ]在一个【具体实施方式】中，用于食品包装的活性涂料的香芹酚:百里香酚:水杨醛的 浓度比以重量计为1:0.5:7~3:1.5:11。
[0082]更具体而言，用于食品包装的活性涂料的香芹酚:百里香酚:水杨醛的浓度比以重 量计为1.5:0.8:8~2.5:1.2:10。
[0083] 如上所述，本发明的第三方面为涂布有本发明的第二方面的活性制剂的有机产品 包装基材。
[0084] 在本发明的第三方面的一个【具体实施方式】中，所述有机产品包装基材为盖子、托 盘、膜、纸张、袋子或垫子。
[0085] 如上所述，本发明的第四方面为包含所述有机产品包装基材的有机产品包装。
[0086] 在第四方面的一个【具体实施方式】中，所述有机产品包装为食品包装。
[0087] 在一个【具体实施方式】中，所述食品包装涂布有所述活性涂料。食品包装可以为任 何类型(柔性和/或刚性），为任何形式或尺寸，如托盘、盒子、标签、垫子或膜。
[0088] 在一个【具体实施方式】中，所述食品包装包含任何聚合物材料或任何纸类材料或其 混合物。
[0089]第五方面也构成本发明的一部分，第五方面为本发明的第二方面的活性制剂的制 备方法，其包括：
[0090] al)提供聚合物基质并且可选地将所述聚合物基质溶解在至少一种溶剂中；
[0091] a2)可选地并入至少一种增塑剂；
[0092] a3)可选地并入至少一种防雾化合物;和
[0093] a4)并入本发明的第一方面的抗菌组合。
[0094]在本发明的第五方面的一个【具体实施方式】中，在步骤a2)中，并入增塑剂。
[0095] 在本发明的第五方面的一个【具体实施方式】中，在a2)中，所述至少一种增塑剂为柠 檬酸叔丁酯、聚己二酸酯或甘油。
[0096] 在一个【具体实施方式】中，所述活性制剂为用于食品包装的活性涂料，所述方法的 步骤al)中使用的所述溶剂为适合食品接触的溶剂。
[0097] 通过上述方法(包括提到的任何【具体实施方式】)可获得的活性制剂、特别是活性涂 料也是本发明的一部分。
[0098] 在本发明的第五方面的一个【具体实施方式】中，在步骤a3)中，所述至少一种防雾化 合物为十二烷基硫酸钠、甘油或乙氧基胺。
[0099] 第六方面也构成本发明的一部分，第六方面是本发明的第三方面的有机产品包装 基材的制备方法，其包括以下步骤：
[0100] a)可选地用电晕处理来处理待涂布所述活性制剂的有机产品包装基材的表面； [0101] b)通过涂布、压印、浸渍或喷雾将所述活性制剂施加到所述有机产品包装基材上； 和
[0102] c)干燥所述有机产品包装基材。
[0103] 在本发明的第六方面的一个【具体实施方式】中，在步骤b)中，所述涂布包括辊筒印 届IJ、柔性版印刷、喷墨印刷或转轮凹版印刷。
[0104] 在本发明的第六方面的一个【具体实施方式】中，所述制剂沉积在所述基材的整个表 面上，或仅仅沉积在所述基材的表面的部分区域上。
[0105] 在另一个【具体实施方式】中，所述沉积可以按照一定图案进行，其可以是规则或不 规则的。
[0106] 通过上述方法(包括提到的任何【具体实施方式】)可获得的有机产品包装基材也是 本发明的一部分。
[0107] 本发明的食品包装可以通过包括以下步骤的方法制备：
[0108] a)用电晕处理来处理待涂布本发明的活性涂料的食品包装的表面；
[0109] b)通过层压、压印或喷雾将所述活性涂料施加到所述食品包装上;和
[0110] c)干燥所述食品包装。
[0111] 在一个【具体实施方式】中，所述食品包装的制备方法还包括首先通过包括以下步骤 的方法制备本发明的活性涂料：
[0112] al)将所述聚合物基质溶解在适合食品接触的至少一种溶剂中；
[0113] a2)并入至少一种增塑剂；
[0114] a3)并入至少一种防雾化合物;和
[0115] a4)并入本发明的第一方面的抗菌组合。
[0116] 通过上述方法(包括提到的任何【具体实施方式】)可获得的涂布有本发明的活性涂 料的食品包装也是本发明的一部分。
[0117] 第七方面也构成本发明的一部分，第七方面为本发明的第二方面的活性制剂、特 别是活性涂料用于延长易被微生物定殖的有机产品的贮存期的应用。
[0118] 在本发明的第七方面的一个【具体实施方式】中，所述易被微生物定殖的有机产品为 食品。
[0119] 在本发明的第七方面的一个【具体实施方式】中，所述易被微生物定殖的有机产品为 肉类产品。
[0120] 在整个说明书和权利要求中，词语"包含"和该词的变体并非意在排除其他技术特 征、添加剂、成分或步骤。而且，词语"包含"及其变体涵盖术语"由……组成"。本发明的其他 目标、优点和特征将在查看说明书后对本领域技术人员变得显而易见，或者可以通过实施 本发明而领会。以下实施例作为示例提供，其并非意在限制本发明。而且，本发明覆盖本文 所述的具体和优选实施方式的所有可能的组合。
[0121] 实施例
[0122] 实施例1.抗菌组合物/组合。协同作用检测。
[0123] 1-材料和方法
[0124] 1.1参比微生物
[0125] 检测含有香芹酚、百里香酚和水杨醛的溶液对三种不同参比微生物的抗菌活性：
[0126] -革兰氏阴性细菌-大肠杆菌(Escherichia coli)(菌株ATCC 8739)
[0127]-革兰氏阴性细菌-绿胺假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)(菌株ATCC 27853)
[0128] -革兰氏阳性细菌-金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)(菌株ATCC6538)
[0129] 从瓦伦西亚大学"Colecci0n.Espaftolade Cultivos Tipo"（CECT)收集所述微生 物。其以冻干培养物形式收集，并通过规则接种在固体培养基中而复苏。在生长后，将母培 养物在冷冻下保存。
[0130] 在分析之前，通过在胰蛋白酶大豆肉汤(TSB)中稀释菌落并在36°C温育过夜，将微 生物再培养3~4次。
[0131] h 2接种物的制备
[0132] 在检测前一天，以接种环接触菌落并转移到胰蛋白酶大豆肉汤(TBS) (IOOmL)。将 肉汤在36°C温育过夜直至生长达到浊度等于或近似于IO9菌落形成单位/毫升(CFU/mL)。调 节培养物至得到等于0.18吸光度单位的浊度以确认接种物处于指数生长阶段（约IO5-106CFU/mL)。测量使用运行在550nm的UV-VIS分光光度计和Ι-cm光程池进行。
[0133] 1.3 抗菌剂。
[0134] 香芹酚（>98%)和百里香酚（>99.5%)的标准品获得自Sigma Aldrich Inc-CSt · Louis ,MO) 。 另外 ，水杨酸（>99% ) 由Schar lab ,Barcelona, Spain 提供。
[0135] 香芹酚、百里香酚和水杨醛溶液的制备。
[0136] 抗菌母液的浓度是百里香酸为250mg/mL，香序酸为250mg/mL和500mg/mL，水杨醛 为1000mg/mL，使用异丙醇（IPA)作为溶剂。立即使用母液制备工作液以避免抗菌化合物的 变质。对于全范围MIC测试，利用通过使用异丙醇（IPA)作为溶剂加入的至少10个浓度水平 制备各个系列。
[0137] 1.4管的接种和温育
[0138] 在装有IOmL灭菌TSB的管中添加一定体积的接种物（1.2部分中所述的细菌悬浮 液)和相同体积的相应抗菌溶液，从而制备各个测试水平的抗菌混合物。
[0139] 在接种后，将管在36°C温育20小时。
[0140] 包含阳性和阴性对照作为参比样品，即，包含IPA而无抗菌剂的接种样品作为阳性 对照，未接种的抗菌剂自由样品作为阴性对照。
[0141] 1.5协同指数计算
[0142] 香芹酚、百里香酚和水杨醛及其混合物的抗菌功效测定为最小抑菌浓度(MIC)。 MIC纪录为抑制生长的最低产品浓度。
[0143] 协同指数(SI)计算基于式1:
[0144]
[0145] 式1
[0146] 其中：
[0147] -CM是在混合物(即与分析的其余抗菌化合物的组合)中使用时的物质η的MIC。
[0148] -CS是单独使用时的该物质的MIC。
[0149] 低于1的SI表示协同效果，p值计算为当原假设实际上为真时获得观察的样品结果 (或更极端的结果)的概率。如果此P值0.05,意味着在SI值和1.00之间有显著差异。
[0150] 2-结果
[0151] 测试了大范围的香芹酚、百里香酚和水杨醛的各种混合物并与各种抗菌化合物的 抗菌活性比较，以检测其对革兰氏阴性细菌大肠杆菌和绿脓假单胞菌以及革兰氏阳性细菌 金黄色葡萄球菌的抗菌活性。不同的处理测试一式三份。
[0152] 表1总结了针对大肠杆菌、绿脓假单胞菌和金黄色葡萄球菌测试的香芹酚、百里香 酚和水杨醛的不同抗菌组合。
[0154] 表1.针对大肠杆菌、绿脓假单胞菌和金黄色葡萄球菌测试的香芹酚、百里香酚和 水杨醛的抗菌组合(二元和三元混合物）。
[0155] 香芹酚、百里香酚和水杨醛及其混合物的抗菌功效测定为最小抑菌浓度(MIC)和 协同指数计算(参见1.5小节）HC记录为抑制生长的最低产品浓度。
[0156] 对选择的细菌获得的各化合物及混合物的MIC值示于表2.
[0157] 二元混合物对大肠杆菌、绿脓假单胞菌和金黄色葡萄球菌及不同组合的抗菌功效 表示于表3。协同作用效果通过协同指数计算来记录。
[0158] 三元混合物对大肠杆菌、绿脓假单胞菌和金黄色葡萄球菌及不同组合的抗菌功效 表示于表3。协同作用效果通过协同指数计算来记录。
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性细菌金黄色葡萄球菌的协同抗菌活性。在此范围之外，三元组合的抗菌活性显著降低。关 于对金黄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、百里香酚和水杨醛的三元组合分别表现出 协同效果，P值低于0.05,表明在与所述比例相关的SI值与值1.00之间有显著差异。
[0164] 关于对大肠杆菌的抗菌活性：
[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、百里香酚和水杨醛的 三元组合分别表现出协同效果，P值低于0.05,表明在与所述比例相关的SI值与值1.00之间 有显著差异。
[0166] 关于对绿脓假单胞菌的抗菌活性：
[0167] ?比例3:1.5:11、5: 2: 5、4:1:2和5:0.5:7.5的香芹酚、百里香酚和水杨醛的三元 组合表现出协同效果。这是非常显著的结果，因为绿脓假单胞菌是特别有抗性的菌种。
[0168] *香芹酚/水杨醛和百里香酚/水杨醛的二元组合显示出对革兰氏阴性细菌大肠杆 菌和革兰氏阳性细菌金黄色葡萄球菌的协同抗菌活性。
[0169] 实施例2.涂布制剂。
[0170] 涂布制剂制备如下：
[0171] 将香芹酚(C)、百里香酚(T)和水杨醛(SA)(比例3:1:8)添加到预先溶解在食品接 触溶剂中的聚合物基质（10重量％ )。必要时，添加增塑剂和/或防雾添加剂。活性化合物的 混合物的量为相对于溶液中的聚合物基质量的10重量％。
[0172] 含有香芹酚、百里香酚和水杨醛的聚合物膜制备如下：
[0173] 在环境温度下使用实验室涂布机(ELC0METER自动膜涂布器，具有样品温度控制和 不同横向速度)将混合物涂布到PP/PA聚合物基材上。在涂布后，将膜在环境温度下干燥2小 时。
[0174]获得的活性膜在透明性和光泽方面与传统膜相当。
[0175]在处理之后的膜中存在的活性化合物的量使用与质谱仪偶联的气相色谱仪定量 化。
[0177]如表5所示，活性化合物在处理后保留在膜中。这证实了抗菌组合物并入膜的适合 性。
[0178] 实施例3.活体检测。
[0179] 含有香芹酚、百里香酚和水杨醛的聚合物膜制备如下：
[0180]将香芹酚、百里香酚和水杨醛（比例3:1:8)添加到以乙酸乙酯作为溶剂的聚苯乙 烯（10重量％)溶液中。以2重量％添加增塑剂。相对于溶液中的聚合物基质量，活性化合物 的混合物量为10重量％。在环境温度下使用实验室涂布机将混合物涂布到PP/PA聚合物基 材。在涂布后，将膜在环境温度下干燥2小时。
[0181]获得的活性膜在透明性和光泽方面与传统膜相当。
[0182] 针对两组代表性的微生物-需氧中温微生物和肠杆菌-测试了活性膜的抗菌有效 性。图1所示的结果显示了活性膜对新鲜牛排的显著抗菌效果。在一些情况(活性剂100,需 氧中温微生物）中，牛排在第12天前未显示细菌生长。
[0183] 活性膜的抗氧化有效性通过TBA测试(初级脂质氧化)和己醛测试(二级脂质氧化） 测定。图2所示的结果显示活性膜对新鲜牛排的显著抗氧化活性。
[0184] 最后，还可看出（图3)，以本发明的活性制剂为特征的包装能够以长得多的时间保 持包装肉类的颜色。
[0185] 本申请中引用的参考文献
[0186] Quintavalla S·等"Antimicrobial food packaging in meat industry"Meat Science2002，vol·62，pp·373-380
[0187] Gutierrez L·，等"Effect of mixed antimicrobial agents and flavors in active packaging fiIms^J.Agric.Food Chem.2009,vol.57,pp.8564-8571
[0188] Gutierrez L.等"New approach to study the mechanism of antimicrobial protection of an active packaging"FoodBorne Pathogens and Disease 2010,vol.7, η·9，ρρ·1063-1069
【主权项】
1. 一种有机产品包装用抗菌组合物，所述组合物选自由以下组合组成的组： a) 由香芹酚、百里香酚和水杨醛组成的组合； b) 由百里香酚:水杨醛的重量比为1:2~1:9的百里香酚和水杨醛组成的组合； c) 由香芹酚:水杨醛的重量比为1:2~1:9的香芹酚和水杨醛组成的组合； d) 由香芹酚、百里香酚、水杨醛和无任何抗菌活性的其他成分和/或赋形剂组成的组 合； e) 由百里香酚:水杨醛的重量比为1:2~1:9的百里香酚、水杨醛以及无任何抗菌活性 的其他成分和/或赋形剂组成的组合;和 f) 由香芹酚:水杨醛的重量比为1:2~1:9的香芹酚、水杨醛以及无任何抗菌活性的其 他成分和/或赋形剂组成的组合。2. 如权利要求1所述的有机产品包装用抗菌组合物，所述组合物是香芹酚、百里香酚和 水杨醛的组合，或者香芹酚、百里香酚、水杨醛和无任何抗菌活性的其他成分和/或赋形剂 的组合。3. 如权利要求1所述的有机产品包装用抗菌组合物，所述组合物是百里香酚:水杨醛的 重量比为1: 2~1:9的百里香酚和水杨醛的组合，或者百里香酚:水杨醛的重量比为1:2~1: 9的百里香酚和水杨醛以及无任何抗菌活性的其他成分和/或赋形剂的组合。4. 如权利要求1所述的有机产品包装用抗菌组合物，所述组合物是香芹酚:水杨醛的重 量比为1: 2~1:9的香芹酚和水杨醛的组合，或者香芹酚:水杨醛的重量比为1: 2~1:9的香 芹酚和水杨醛以及无任何抗菌活性的其他成分和/或赋形剂的组合。5. 如权利要求2所述的抗菌组合物，其中，香芹酚:百里香酚:水杨醛的浓度为： 相对于香芹酚、百里香酚和水杨醛的总浓度以重量计 香芹酚5 %~50 %; 百里香酸3 %~20 % ;和 水杨醛28 %~90 %。6. 如权利要求5所述的抗菌组合物，其中，香芹酚:百里香酚:水杨醛的浓度为： 相对于香芹酚、百里香酚和水杨醛的总浓度以重量计 香芹酸11%~42% ; 百里香酸5%~17% ;和 水杨醛41 %~82 %。7. 如权利要求1~6中任一项所述的抗菌组合物，其中，所述有机产品为食品。8. -种有机产品包装用活性制剂，所述制剂包含聚合物基质和权利要求1~7中任一项 所述的抗菌组合物。9. 如权利要求8所述的活性制剂，其中，所述聚合物基质包含聚苯乙烯、聚乳酸、乙烯-乙烯醇聚合物、聚酰胺、聚烯烃、纤维素、蜡、石蜡或其混合物。10. 如权利要求8或9所述的活性制剂，其中，所述抗菌组合物散布在所述聚合物基质 中。11. 如权利要求8~10中任一项所述的活性制剂，所述制剂是用于食品包装的活性涂 料。12. -种涂布有活性制剂的有机产品包装基材，所述活性制剂是权利要求8~11中任一 项所述的活性制剂。13. 如权利要求12所述的有机产品包装基材，其中，所述包装基材为盖子、托盘、膜、纸 张、袋子或垫子。14. 一种有机产品包装，所述包装包含权利要求12或13所述的有机产品包装基材。15. 如权利要求14所述的有机产品包装，所述包装为食品包装。16. 权利要求8~11中任一项所述的活性制剂的制备方法，所述方法包括： al)提供聚合物基质并且可选地将所述聚合物基质溶解在至少一种溶剂中； a2)可选地并入至少一种增塑剂； a3)可选地并入至少一种防雾化合物;和 a4)并入权利要求1~7中任一项所述的抗菌组合物。17. 如权利要求16所述的活性制剂的制备方法，其中，在步骤a2)中，所述至少一种增塑 剂为柠檬酸叔丁酯、聚己二酸酯或甘油。18. 如权利要求16或17所述的活性制剂的制备方法，其中，在步骤a3)中，所述至少一种 防雾化合物为十二烷基硫酸钠、甘油或乙氧基胺。19. 权利要求12或13所述的有机产品包装基材的制备方法，所述方法包括以下步骤： a) 可选地用电晕处理来处理待涂布权利要求8~10中任一项所述的活性制剂的有机产 品包装基材的表面； b) 通过涂布、压印、浸渍或喷雾将所述活性制剂施加到所述有机产品包装基材上;和 c) 干燥所述有机产品包装基材。20. 如权利要求19所述的方法，其中，在步骤b)中，所述涂布包括辊筒印刷、柔性版印 届IJ、喷墨印刷或转轮凹版印刷。21. 如权利要求19或20所述的方法，其中，所述制剂沉积在所述基材的整个表面上，或 仅仅在所述基材的表面的部分区域上。22. 权利要求8~11中任一项所述的有机产品包装用活性制剂用于延长易被微生物定 殖的有机产品的贮存期的应用。23. 如权利要求22所述的应用，其中，所述易被微生物定殖的有机产品为肉类产品。
【文档编号】A01N35/04GK105960167SQ201580004342
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2015年1月14日
【发明人】A·G·盖雷特·多明戈, L·普拉特斯·加西亚, F·M·莫内德罗·普列托, J·M·贝尔姆德斯·塞尔达纳, M·T·卡尔沃·比拉诺瓦, M·I·拉莱·列多
【申请人】包装,运输及物流技术研究所(Itene)