银之所以能杀菌而不伤害有益菌和正常细胞,是因为大部分的病原菌是单细胞微生物,是倚靠蛋白酶来维持新陈代谢,进而繁殖影响正常细胞,在这些蛋白酶之中还有一种氧代谢酶,当银遇到这种氧代谢酶时,氧代谢酶的活性会抢走银的一个电子,使银原子变成带正电的银离子,银离子就会吸引蛋白酶中带有负电荷的硫醇基 (-SH) 的特异性结合,有效地刺穿细胞壁与细胞膜外表,进一步使细菌细胞因蛋白质变性,而无法呼吸、代谢和繁殖,直至死亡,达到灭菌的效果。而这些病原菌的生存时间只有几十分钟,在无法繁殖下,这些病原菌会自然死亡,而这些银离子又会得回原本的电子还原成银原子。所以银本身的杀菌功能是不会消失的。
纳米银的抗菌效果又是如何达成的呢?其抗菌机制为何?学者倾向的解释是金属粒子表面有一层氧化物,氧化银在水中会水解成银离子与氢氧根离子,其中溶出的银离子便是造成抗菌效果的根源。2004 年 Sondi 等人曾使用自行合成的纳米银粒子做为抗菌剂,测试它对大肠杆菌的抗菌效果。研究结果显示与纳米银接触的大肠杆菌,细胞壁上产生了许多小孔洞,纳米银粒子则积累在细胞壁上。细胞壁形成孔洞之后会使得细胞壁的透过度显着增加,最后造成细胞的死亡。但纳米银因为颗粒小,安定性不佳,彼此间容易聚集成大颗粒,而降低抗菌效果。因此如何把纳米银均匀地分散在材料中,是制作纳米银产品的最大课题。
不过,纳米银也不是没有风险。过去研究也发现,纳米银会对肺、神经及皮肤细胞产生毒性,也会渗入大脑,随血液循环而散布全身,动物及人类的相关实验都告诉大家,纳米银及容易进入胎盘。最近美国动物研究也发现:纳米银本身会干扰精子细胞讯号,导致细胞精子不再生长,进而影响男性生殖能力,同时纳米银本身粒子微小,容易随胎盘进入新生儿体内,直接导致男性胚胎生殖系统缺陷。
水果、蔬菜农产品常温条件下不易长时间贮藏、运输,很容易导致水果和蔬菜变质腐烂,既造成了大量的浪费,又严重影响了品质和价格。
我国果蔬损耗率大约27%左右,据说一年损耗的果蔬超过上亿吨。
为此,如何保持果蔬的新鲜品质就成了行业的痛点。
目前,市场上出现了新型杀菌保鲜技术纳米抗菌喷雾,能够大幅延长果蔬保鲜时间。
中国是个农业大国,但同时也是损耗大国。
根据有关数据统计,发达国家果蔬损耗率不到5%,而我国果蔬损耗率大约27%左右。
中国一年损耗的果蔬超过上亿吨,比很多国家一年的果蔬总产量还多。
有行业人士分析认为,之所以果蔬损耗率这么高,其中是因为采收不当、采后保鲜处理技术落后、贮藏条件不到位以及运输和销售不及时等原因造成的。
果蔬类产品含水量高,在常温条件下很容易产生腐败变质,导致其保存期较短。
冷藏是保证果蔬保鲜品质安全的重要方式。
我国主要使用冷藏保鲜,通过筹建冷库、冷藏库、保鲜库、气调保鲜库、气调贮藏库等来达到水果、蔬菜冷藏保鲜的目的。
冷藏的问题是难保鲜,要注意冻害,以及耐低温细菌的滋生,所以冷藏时间也不宜过长。
而杀菌也是保证果蔬保鲜品质安全的重要一环。
水果、蔬菜通过杀菌保鲜技术,能够减少和防止微生物繁殖,降低果蔬中有害细菌在存活数量,从而达到延长果蔬保藏的时间。
同国外相比,目前我国主要以冷藏保鲜为主,而果蔬杀菌保鲜技术相对较落后,采后损失高达20%-30%。
为此,行业要加快研发或寻找一种高效、环保的杀菌保鲜技术势在必行。
据悉,国外有研究人员以天然植物多酚为原料,研制出操作方便、易用的纳米抗菌喷雾。
这种喷雾喷在某些水果、蔬菜等产品的表面,可迅速在物体表面形成保护层,大幅延长蔬果保鲜时间,能够延长保鲜期4周甚至更长,还具有一定的抗菌、防雾等功用。
据相关人员介绍,纳米喷雾的主要成分是植物多酚,其是一种无毒食品添加剂,具有抗菌性能。
一项测试显示,如若纳米抗菌喷雾喷在橘子、苹果上,水果能够在25℃的环境中能保存28天不腐烂,并保持一定的新鲜度,水果全部可食用。
但是未喷喷雾,相同温度下存放的橘子、苹果已经变蔫,27%变质、腐烂。
另外,对于非常容易变质的草莓,将纳米抗菌喷雾喷在草莓上,58小时后仍有半数品相良好,而未喷的只有90%以上已变质、腐烂。
可以说,纳米抗菌技术已成为农业和食品领域的关注的热点,不仅延长了产品的保鲜期、货柜期,同时还有助于减少食物浪费,有助于解决全球饥饿问题。
但要使抗菌涂层既无毒,又稳定、耐用,仍然存在技术困难,如用纳米溶液浸泡产生涂层,操作比较麻烦,不适用于大批量产品。
因此,行业人士还要继续创新研发,加快技术优化升级,以便更好地使该技术得到推广普及和使用。
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