创新背景

随着生活水平的提高，人们越来越注重食品安全和健康。消费者在购买包装食品时开始追求更少的防腐剂和添加剂，而从保护环境的角度来看，也需要更少的塑料垃圾。基于这些需求，科学家们开始寻找利用一种生物衍生聚合物制造活性包装材料的方法，这种材料可以帮助沙拉酱、卤汁和饮料在冰箱中保存更久。

创新过程

康奈尔大学的一个研究团队于2022年6月，在《食品包装与保质期》杂志上发表了一项新研究，文章题目为“Interfacial Behavior of a Polylactic Acid Active Packaging Film Dictates its Performance in Complex Food Matrices”。该研究开发了一种利用生物衍生聚合物制造活性包装材料的方法来延长实物保质期的方法。

由于食物和饮料的成分是不同的和复杂的，所以研究人员需要了解很多关于食物和主动包装的化学成分，以弄清楚哪种系统适用于哪种食物。

在以前的研究中，约书亚·赫斯科维茨博士将玉米衍生的聚乳酸聚合物与抗氧化剂氮三乙酸嫁接，用于食品包装。于是研究人员继续了赫斯科维茨的研究，找出了该材料的“界面pKa”，它帮助研究人员了解了在哪种pH值下，这种包装可以防止食物的变质。

由于抗氧化剂与聚乳酸结合，防腐剂可以与食物相互作用，但不会迁移到食物中。也就是说，消费者可以在不食用防腐剂的情况下就能获得延长保质期的效果，从而实现消费者对于减少防腐剂的需求。同时，这种使用生物衍生和生物可降解材料(如聚乳酸)的活性包装技术还可以减少城市中的固体垃圾。

根据美国环境保护局的数据，2018年，美国产生了6813万吨食物垃圾和3568万吨塑料垃圾。塑料和食物的组合占所有垃圾填埋的城市固体垃圾的42%，这大大增加了甲烷和二氧化碳的排放。

生物衍生聚合物被嫁接到一个塑料圆盘上，以演示它如何用于食品包装

研究员戈达德表示，作为一名食品科学家，他对于减少食品和包装浪费的新方法感到兴奋。从整体来讲，他并不反对防腐剂，人们在厨房里使用的东西，比如热量、盐和柠檬汁，都是保存食物的重要成分。因此，如果彻底从食物中去掉防腐剂，就需要考虑如果食物变质更快会对环境造成什么样的影响。

创新价值

该研究开发了一种更环保的主动包装技术，不仅可以延长食物保质期，也更符合循环塑料经济，为生物衍生材料提供了新的研究方向。