可生物降解抗菌活性包装膜在动物源性食品中的应用研究进展

动物源性食品富含大量蛋白质，是锌、血红素铁、维生素B和必需氨基酸的极好来源，具有较高营养价值，备受人们喜爱[1]。但是在其运输和贮藏过程中，因微生物和酶的作用极易发生腐败变质。据统计，超过30%的生产食品在运输、储存过程中发生腐败变质[2]。动物源性食品包装是食品供应链的重要组成部分，在保护食品免受微生物损害中发挥重要作用。因此，采用适当技术在抑菌、缓解脂质氧化的同时减少和防止食物浪费至关重要。传统的动物源性食品包装材料，如纸、塑料、玻璃、钢、铝和不同的合金，虽回收率较高，但因其不可降解的特性，已成为城市固体废物的重要组成部分，造成了巨大的环境负担[3]。生物聚合物基食品包装材料因其可再生和可降解的特性[4]，引起了食品包装行业的广泛关注。

生物聚合物薄膜已被证明是开发功能性包装材料的优良基质，它加入了如抗菌剂、抗氧化剂、营养素和胶原蛋白等添加剂[5]，这些制剂在储存过程中被释放到动物源性食品中，提高了食品安全性。其中，在生物聚合物基可降解薄膜中加入抗菌剂是活性食品包装技术的重大进展之一[6]。目前，各种生物活性物质如植物提取物[7]、壳聚糖[8]、金属纳米粒子[9]等抗菌剂，已广泛应用于抗菌包装系统。可生物降解抗菌活性包装膜也已经应用于果蔬[10]、肉品[11]、乳制品[12]及水产品[13-14]等食品中。本综述重点介绍可生物降解抗菌活性包装膜在动物源性食品中的现状和应用，以期为可生物降解抗菌活性包装膜在动物源性食品的生产、运输和贮藏保鲜中的工业化应用提供理论依据。

1 可生物降解抗菌活性包装膜概述

1.1 可生物降解抗菌活性包装膜的定义

合成聚合物包装材料在形态上调制灵活、制作简便、成本低，被广泛应用于食品包装行业，但其通常不可降解或降解后产生二次污染，对环境威胁极大[15]。而生物聚合物材料因其可降解、可食用、对环境较友好和能增强包装食品感官特性等特点，已逐渐代替合成聚合物[6]。可生物降解抗菌活性包装膜就是以可再生物质(多糖、多肽、脂类)、聚乳酸(polylactic acid, PLA)、聚羟基脂肪酸酯(polyhydroxyalkanoates, PHAs)等可生物降解聚合物为材料，直接加入或在表面涂覆植物精油、壳聚糖、乳酸链球菌素等抗菌剂，采用浇注法、挤压吹塑法、浸没法和刮涂法等方式制成的，对食品内腐败微生物和致病微生物生长具有一定抑制作用的薄膜[5,16]。在实际生产中，应根据不同食品种类选择不同的材料、抗菌剂、制备方法，制成对特定微生物具有抑制作用的可生物降解抗菌活性包装膜。

1.2 可生物降解抗菌活性包装膜的发展现状

随着人们日益增长的对食品包装材料可持续性和生态安全性的需求，研究多集中于开发可生物降解食品包装材料，国外已有学者利用不同生物聚合物基质开发可生物降解活性包装，并将各种已知的生物活性物质掺入可食用包装材料中[4]，这些功能性生物活性物质的掺入以及其在包装中的受控释放是当今的研究重点。国内大多将壳聚糖[17]、淀粉[18]材料应用于动物源性食品，将植物精油、植物提取物[7]等抗菌剂应用于可生物降解包装膜中。但对PLA、PHAs等生物聚合物的研究主要集中于如何制备具有抗菌活性的可生物降解食品包装，而在动物源性食品上的应用较少。此外，纳米技术的加入为可生物降解抗菌活性包装膜提供了前景，纳米填料的加入增强了包装材料的整体性能，有利于防止食品中的不良变化，如异味、颜色变化等，还能确保长时间的受控释放[16]，赋予食品包装系统如抗氧化、抗菌和生物传感器等其他功能[19]。尽管生物纳米复合材料在食品包装行业中有很大潜力，但高加工费用和低生产效率阻碍了其发展。因此，在满足绿色可持续性发展的条件下，以生物聚合物为基础的可生物降解抗菌活性包装膜如何更好的实现工业化还需进一步调查和研究。

2 可生物降解抗菌活性包装膜的分类

2.1 可生物降解抗菌活性包装膜常用材料的分类

可生物降解抗菌活性包装膜的常用材料根据其来源和合成方式分为不同类型，常见的分为3类：直接从可再生物质中提取(如多糖、多肽和脂类)；从生物单体的化学合成中获得(如PLA)；从微生物和遗传修饰细菌中获得[如PHAs和聚羟基丁酸酯(polyhydroxybutyrate，PHB)]。此外随着纳米技术的发展，纳米材料包装膜也被广泛应用于食品包装领域[16]。

2.1.1 直接从可再生物质中提取的可生物降解活性包装膜材料

直接从可再生物质中提取的可生物降解抗菌活性包装膜材料主要包括了多糖类、多肽类、脂类及其衍生物。多糖及其衍生物，如纤维素、淀粉和壳聚糖等，是从天然可再生资源中分离出的，用于可食用抗菌活性包装膜的基质。多糖对O2和CO2具有屏障特性，这有利于其控制食品中的脂肪氧化过程[8]；纤维素及其衍生物具有无毒、可生物降解、高丰度、低成本和高化学稳定的特性[20]；壳聚糖对真菌、细菌和酵母菌表现出较良好的抗微生物活性[19]。然而多糖及其衍生物的低水蒸气阻隔性和紫外线分解性限制了多糖基的发展[15]，可将其与其他疏水材料混合使用，或对其进行改性研究。

多肽是具有不同功能特性的多键复杂结构的生物聚合物，可以与其他生物聚合物衍生物相互作用，产生具有优异性能的活性复合膜。多肽膜能控制风味损失并限制活性成分迁移，对香气、氧气和脂质有较好的阻隔作用，在延长食品货架期方面有一定作用[21]。但多肽基薄膜有较弱的水蒸气阻隔性，比合成聚合物聚乙烯、聚丙烯等包装材料的水分损失大于2～4倍[22]。因此，将多肽与其他物质联合使用，或加入抗氧化剂、抗菌剂和疏水剂等制剂提高其使用效果是现阶段的研究方向。

脂类是油、脂肪和类脂的总称，能提供机体所需的必需脂肪酸，常用于包装材料的脂类有蜡[23]和脂肪酸[24]。脂类中的疏水物质是防止水分迁移的有效屏障，其水蒸气透过率显著低于多糖膜[25]。然而，脂质不具备形成黏性独立薄膜的能力，对氧气的阻隔性也较低，通常将其渗入其他生物聚合物中制成复合膜。表1总结了现阶段以多糖、多肽或脂类为基质原料制成的可生物降解性薄膜及其对食品的影响。

表1 多糖类、多肽类、脂类基可生物降解性 薄膜及其作用效果
Table 1 Polysaccharides, peptides, lipid-based bioregradable films and their effects

2.1.2 从生物单体的化学合成中获得的可生物降解活性包装膜材料

PLA是一种可生物降解的聚酯，通过甜菜、玉米等发酵生成乳酸，经缩聚或乳酸的丙交酯单体的开环聚合所得。与其他类型的脂肪族聚酯相比，具有更高的模量、生物相容性、生物吸附性，高透明度、低毒性和易加工性[26]。然而PLA的低氧气阻隔性、易碎、机械性能较差等缺点[6]阻碍了其在需要塑性变形的食品包装材料中的应用，通常将PLA与增塑剂和其他生物聚合物混合使用。YANG等[27]开发了基于PLA、聚丁二酸丁二醇酯[poly(butylene succinate adipate)， PBSA]、香芹酚和麝香草酚共混的新型生物可降解活性膜，发现PLA-PBSA薄膜具有一定的抗氧化和抗菌效果，将三文鱼片的货架期延长3～4 d。这表明，具有活性化合物的PLA包装材料可替代不可生物降解材料，应用于水产品行业中。

2.1.3 从微生物和遗传修饰细菌获得的可生物降解活性包装膜材料

由微生物发酵产生的可生物降解薄膜材料主要有PHAs和PHB。PHAs是一种由多种羟基烷酸酯合成的聚酯，以纯化糖、食用植物油、粮食作物为原料，由微生物发酵而成[4]。PHAs具有良好的抗紫外线性，且接近于常规热塑性塑料，被广泛应用于可生物降解食品包装中[25]。然而，PHAs多采用粮食进行生产，容易造成碳源浪费，现已有研究利用牛奶、糖果加工行业产生的不同类型的废弃物来生产PHAs[28]。

PHB是高结晶度PHAs的常见代表，通常被应用于短期食品包装，具有与聚乙烯相似的机械性能、优异的香气阻隔性及水蒸气渗透性。但PHB二次结晶后的高脆性、热不稳定性和高生产成本，限制了其发展[29]。通常在PHB中添加增塑剂、润滑剂、增溶剂，或与其他生物聚合物相结合来改变其特性。PHB、热塑性淀粉和有机改性蒙脱土组成的生物纳米复合物弹性模量增加了12%，加入丁香酚后，显示出对葡萄孢霉的抗真菌活性和抗氧化活性[30]。

2.1.4 纳米材料

近年来，纳米材料被引入到可食用薄膜结构中，以提高其食品保护性能。通常利用金属及其氧化物、黏土纳米材料和有机-无机混合物的不同类型纳米复合材料，使食品免受微生物污染并延长货架期[9]。纳米颗粒通过与微生物细胞直接作用，阻断跨膜电子传递，破坏或穿透细胞膜，产生活性氧或溶解的重金属离子等次要产品，以此破坏微生物的生长繁殖[19]。不同纳米粒子对不同微生物具有抗菌活性。如SiO2纳米粒子对霍乱沙门氏菌、副血结肠炎弧菌、双歧杆菌等有一定杀菌作用[31]；具有银离子的纳米材料对大肠杆菌、粪肠球菌、铜绿假单胞菌、炭疽杆菌、奇异变形杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、单增李斯特菌和肺炎克雷伯氏菌等细菌有效[32]。

目前，淀粉、纤维素、蛋白质和壳聚糖等生物聚合物均能通过物理或化学处理合成纳米粒子，以此改变其阻隔性能、机械性能和抗微生物性能等[16]。COSTA等[8]以壳聚糖和纤维素纳米晶为基质制备出一种复合膜，发现复合膜具有更高的热稳定性和氧气阻隔性，对革兰氏阳性菌和阴性菌均有一定的抑菌作用，这表明将不同生物聚合物联合使用所达到的效果要优于单一材料。TAVASSOLI等[33]将功能性纳米颗粒掺入明胶基薄膜，发现掺入纳米颗粒改善了明胶膜的光学、机械屏障和防腐性能。这为纳米复合材料在食品包装的进一步应用研究奠定了基础。然而，有研究表明，基于金属或金属氧化物的功能化纳米材料会产生活性氧，虽有利于食品的抗菌性能，但可能会使食物颗粒发生化学变质或产生纳米毒性[9]。因此，将生物活性化合物，如抗氧化剂、抗菌剂等加入纳米材料以替代金属纳米粒子是当今的研究重点。表2总结了不同来源的可生物降解抗菌活性包装膜材料的优缺点。

表2 不同来源的可生物降解抗菌活性包装膜材料的优缺点
Table 2 The advantages and disadvantages of biodegradable antibacterial active packaging film materials from different sources

2.2 可生物降解抗菌活性包装常用抗菌剂的分类

2.2.1 植物来源的抗菌化合物

植物来源的抗菌化合物主要是植物精油和其他植物提取物，其产生的次级代谢产物具有抑制微生物生长的作用。植物提取物含有的芳香挥发性化合物主要存在于植物的根、皮、花中，具有防止微生物腐败的能力，这直接归因于其次级代谢产物，如酚酸、皂苷、生物碱、黄酮类化合物和萜类化合物[30]。此外，植物提取物还可增强食品颜色和风味且无副作用[34]。精油是通过溶剂提取(溶剂、超临界CO2)、蒸馏(蒸汽、加氢蒸馏)、无溶剂(微波)和组合方法，从叶、树皮、花和根在内的不同植物部位提取的次生油性芳香代谢物[4]，已被证实为安全的添加剂。植物精油的杀菌机理主要依赖于对细菌细胞膜的破坏、细胞质的溶解和真菌酶系的改变，导致细胞壁合成中断等[6]。但植物提取物和精油在食用膜中的扩散受食品性质、可食用膜材料、环境条件(如温度、湿气、光线)的影响，植物的选择与其抗微生物活性和感官属性(如外观、气温、风味)有关[25]。因此，应着重关注植物源抗菌化合物使用含量对食品品质的影响，以及多种精油复配使用时是否会出现协同效果等。表3总结了不同植物源抗菌化合物对不同微生物的抑菌效果。

表3 不同植物源抗菌化合物及其作用微生物
Table 3 Different plant-derived antibacterial compounds and the microorganisms with which they act

2.2.2 动物来源的抗菌化合物

动物来源的抗菌化合物主要有壳聚糖、酶类和蛋白质，通过破坏微生物的细胞膜使其死亡。壳聚糖来源于甲壳素的部分脱乙酰基，主要存在于海洋甲壳动物的贝壳或真菌(黑曲霉、毛霉菌、青霉菌)中[39]，具有无毒、可生物降解的特性。WANG等[10]发现加入壳聚糖的薄膜对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、肠炎沙门氏菌和托拉西假单胞菌有显著抗菌活性。壳聚糖还可直接作为具有抗菌活性的可生物降解包装材料应用于食品包装中。秦丹丹等[17]发现壳聚糖、黑木耳多糖制成的可食性复合膜能降低鲜牛肉贮藏中的菌落总数和硫代巴比妥酸值。然而，壳聚糖的低溶解度和低释放效率限制了其在食品包装行业的应用[40]。

动物体内的一些酶类也是良好的抗菌剂，溶菌酶是动物中发现的天然化合物，对腐败微生物有一定的抑制效果。溶菌酶的抗微生物活性依赖于其破坏细胞壁肽聚糖层的能力，通过N-乙酰胞壁酸和N-乙酰-D-葡萄糖胺之间键的水解来实现[5]。已有研究表明，溶菌酶对革兰氏阳性菌，如单增李斯特菌、嗜热脂肪芽胞杆菌、微球菌属和酪丁酸梭菌具有较强的抑菌效果[25]。QIU等[39]发现掺入溶菌酶的酪蛋白酸钠薄膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有抗菌活性。然而，溶菌酶对革兰氏阴性菌的抑制作用并不明显[25]，通常将其与其他抗菌剂或抗菌材料联合使用，以增强溶菌酶的抑菌效果。

动物体内的部分蛋白质也是很好的抗菌化合物，例如乳铁蛋白是牛奶中发现的一种抗菌化合物，主要存在于人和动物的消化、生殖和呼吸系统的分泌物中，对大肠杆菌、肉杆菌、克雷伯氏菌和单增李斯特菌有较强的抑制作用[41]。TAVASSOLI等[33]发现加入乳铁蛋白和槲皮素增强了明胶纳米薄膜的抗微生物和抗氧化性能，且该薄膜具有良好的生物降解性，有助于减少由合成包装引起的环境问题。乳铁蛋白通常应用于乳制品及宠物食品中，其在动物源性食品中的应用还需进一步研究。

2.2.3 微生物来源的抗菌化合物

微生物来源的抗菌化合物是利用一些微生物及其衍生物之间的拮抗作用，使产品中微生物增长受到抑制，从而提高食品安全性[15]。益生菌，如乳酸菌和酵母菌，是重要的拮抗微生物，在食品包装系统中应用广泛。加入植物乳杆菌KMC45的藻酸盐、果胶薄膜降低了水蒸气渗透率，且对膜的厚度、水分活度、水溶性和颜色等参数均无显著影响[42]，这表明，在可食性膜中加入益生菌是开发功能性食品包装的新策略。然而，还需进一步研究如何评估益生菌活力，及其应用于不同食品时对食品感官特性的影响[25]。

一些微生物代谢产物也是常见的抗菌化合物，例如乳酸链球菌素(Nisin)是由某些乳杆菌属菌株开发的一种耐热细菌素，对广谱革兰氏阳性菌具有较强的抗菌活性[4]。Nisin通过与特定的细胞壁结合来抑制靶细胞，在细胞膜上形成孔洞，导致细胞内成分流出，细胞死亡[25]。WANG等[10]发现加入Nisin的壳聚糖、紫苏精油复合膜对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、肠炎沙门氏菌和托拉西假单胞菌均有良好的抗菌活性，且Nisin的加入提高了薄膜的机械性能、水蒸气阻隔性和光学性能。但有些食物基质成分(谷胱甘肽、蛋白酶)与Nisin相互作用会降低其功效[43]，利用纳米技术合成负载或包覆Nisin的纳米颗粒用以解决这一问题至关重要。

3 可生物降解抗菌活性包装膜在动物源性食品中的应用

动物源性食品腐败变质涉及到多种微生物，主要有假单胞菌属、枯草芽胞杆菌、大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌和单增李斯特菌等[1]。可生物降解抗菌活性包装的材料及其添加的生物活性物质抑制了这些腐败微生物的生长，在提高食品质量和微生物安全性的同时，还能延长食品货架期。现已有大量可生物降解抗菌活性膜应用于动物源性食品中。

3.1 肉及肉制品

人类所需的大部分动物蛋白来自肉类，主要是猪、牛、羊、鸡、鸭及其制品等。猪肉作为人类最主要的动物性食源之一，能为人体提供优质蛋白质和必需脂肪酸。据统计，2020年我国猪肉产量约为4 113万t，约占我国肉类总产量的50%以上[44]。最早YE等[45]发现壳聚糖塑料薄膜能有效抑制培养基中李斯特菌的生长，但不能控制火腿中李斯特菌的生长，随后该团队将5种抗菌剂(Nisin、乳酸钠、双乙酸钠、山梨酸钾、苯甲酸钠)掺入壳聚糖薄膜中，发现含有乳酸钠的薄膜对火腿中的李斯特菌有一定的抑制作用，且能在4 ℃下贮藏12周。然而塑料薄膜会对环境造成不同程度的污染。在此基础上，VARGAS等[46]研究发现壳聚糖和葵花籽油复合可食用薄膜能减少猪肉汉堡贮藏期间的微生物数量，且葵花籽油的加入提高了薄膜的阻隔性能。SUN等[37]还发现茴香精油、肉桂醛纳米乳液薄膜对猪肉馅饼中的肠杆菌科和金黄色葡萄球菌有抑制作用，能将猪肉馅饼货架期延长至10 d，且对猪肉馅饼的水分状态、风味和质地几乎没有影响。利用可生物降解抗菌活性包装膜以保护猪肉及其制品在运输、贮藏过程中免受微生物损害，并延长其货架期是当前的研究热点。

牛肉是世界第三消耗肉品，具有高蛋白、低脂肪的特点，截止2020年，我国牛肉产量约为672万t[44]，较2019年有所上涨。DUATTARA等[35]研究发现百里香、迷迭香、鼠尾草、乳清蛋白基薄膜与辐照联合使用能显著抑制碎牛肉中肠杆菌科、乳酸菌和假单胞菌的生长，但无法说明单一使用抗菌薄膜是否能产生相同效果。DINI等[38]研究发现无论是壳聚糖膜、γ射线或联合使用，均对牛腰肉中的嗜冷菌、肠杆菌科和乳酸菌的生长有一定抑制作用，这表明，单一使用可生物降解薄膜能有效抑制贮藏过程中牛肉及其制品中微生物的生长。ZHANG等[11]研究发现与未涂覆薄膜相比，涂覆生姜精油、琼脂、海藻酸钠或琼脂、海藻酸钠薄膜的鲜牛肉中的嗜冷菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌均有一定程度减少，且能将鲜牛肉的货架期延长9 d和3 d。关于羊肉也有一定研究。MOHAN等[36]研究发现加入肉桂醛和丁香酚的淀粉薄膜，在4～15 ℃条件贮藏时，分别向羊肉中释放42%～51%和38%～48%的活性化合物以保持羊肉的新鲜度，可将羊肉的货架期延长1周(4 ℃)至3周(10 ℃)。

禽肉包括鸡肉、鸭肉、鹅肉等，据统计，2020年禽肉产量为2 361万t，约占肉类总产量的31%左右[44]。鸡肉中较高的营养成分和含水量，为微生物生长提供良好环境，使鸡肉极易发生腐败变质，感官品质发生变化。DAWSON等[24]研究发现，含有月桂酸(8%)、Nisin(2.5%)的大豆薄膜对火鸡中的单增李斯特菌有一定的抑制作用，但抑菌效果显著低于薄膜在液体培养基中的抑菌效果。因此，越来越多研究聚焦于如何提高可生物降解抗菌包装膜在鸡肉中的抑菌效果。ZHOU等[47]研究发现加入山茶花油(3.5%)的魔芋葡甘聚糖薄膜能显著抑制微生物生长，减缓脂质和蛋白质氧化，且不会影响鸡肉的气味，保持了其整体可接受性，能将鸡肉的货架期延长至10 d。HUANG等[19]则引入纳米技术，发现经迷迭香提取物、壳聚糖、明胶纳米乳液涂膜的样品，在4 ℃贮藏16 d后，即食鸡肉中霉菌、酵母菌的生长得到抑制，且货架期延长6 d。可生物降解抗菌活性包装膜在鸭肉中也有研究。CHEN等[48]研究发现加入牛至精油(0.15%)、肉桂精油(0.6%)的壳聚糖可生物降解薄膜降低了烤鸭中的活菌总数、肠杆菌科数量，将烤鸭的货架期延长了7 d左右。

3.2 水产品

相比其他肉类产品，水产品更容易腐烂，在屠宰后其新鲜度会因各种生化反应(如蛋白质和脂肪含量的变化、生物胺和次黄嘌呤的形成)和微生物腐败而退化，这也导致了水产品感官品质和营养价值的加速恶化[5]。目前，可生物降解抗菌活性包装膜已被广泛应于三文鱼、草鱼、鲑鱼、虎虾、南美白对虾等水产品的运输、贮藏保鲜中。

鱼肉中蛋白质丰富、不饱和脂肪酸含量多，肉质细嫩，易被人体消化吸收。据统计，2020年我国鱼类产量为3 521.03万t[49]，约占水产总产量的50%。研究者多将壳聚糖、植物提取物应用于鱼肉及其制品中。DU等[14]研究发现以鱼肉肌原纤维蛋白、壳聚糖、迷迭香提取物制成的薄膜对草鱼鱼片有较好的保鲜作用，能保持较低的pH值、硫代巴比妥酸值，且在冷藏7 d内，鱼片的脂质氧化程度有所降低。YANG等[27]将PLA、聚己二酸丁二醇酯、香芹酚、百里香酚薄膜应用于三文鱼片包装中，发现该膜有一定的抗菌和抗氧化效果，且加入香芹酚、百里香酚生物活性化合物后，能将三文鱼片的货架期延长3～4 d。

甲壳类主要为虾、蟹等生物，营养丰富，味道鲜美，具有很高的营养价值，深受消费者喜爱。PATTANAYAIYING等[13]发现在4 ℃和-20 ℃贮藏条件下，月桂精氨酸、明胶、热塑性淀粉、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯复合薄膜以及Nisin均对虎虾切片中的鼠伤寒沙门氏菌、副溶血弧菌有一定的抑制作用，且能将虎虾切片的货架期延长至28 d(4 ℃)和60 d(-20 ℃)。可生物降解抗菌纳米薄膜应用于甲壳类产品抗菌保鲜，是现阶段的一个研究方向。SHAO等[9]研究发现含有金属氧化纳米粒子(SiO2、ZnO、CuO)或复合纳米粒子(SiO2-ZnO、ZnO-CuO、SiO2-CuO)的复合膜对冷藏南美白对虾中金黄色葡萄球菌、单增李斯特菌、大肠杆菌、假单胞菌的生长有一定抑制作用。这表明，纳米复合膜可作为一种新型、绿色、抗菌的包装方法，应用于甲壳类产品中。此外，甲壳中提取的壳聚糖还是应用于可生物降解抗菌活性包装膜中的常见食品包装材料[48]。

4 展望

近年来，由于生物聚合物的生物降解性、生物相容性和无毒性作为传统包装来源的替代品在包装行业的研究非常普遍，抗菌剂的加入，扩大了可生物降解膜在食品保鲜行业的应用。然而，其阻隔性和机械属性的限制以及高昂制造和加工费用，生物聚合物的工业化仍受到限制。因此，仍需对可生物降解抗菌活性包装膜进行进一步研究，未来可以从以下几方面进行研究：

(1)现已针对生物基包装材料的性能进行了大量研究，但其工业化应用仍需进一步设计出更有效的方法，来克服阻隔性和机械属性的限制，未来可以通过扩大纳米技术在包装材料中的应用来解决。

(2)生物纳米复合材料高昂的工艺费用和较低的生产效率阻碍了其广泛应用，进一步研究可以集中在不同生物活性物质间的协同作用，为不同的生物纳米复合材料设计出聚合物和加工技术的最佳配方，研究食品成分和抗菌纳米载体间的相互作用，设计出单个包装系统中多种生物活性物质复配使用的共纳米胶囊系统。还要对纳米系统进行适当的毒理学研究，确保纳米金属离子不会对人体产生危害。

(3)使用智能包装，将智能、活性包装、可生物降解材料等合成一个包装系统，在为消费者提供绿色、健康、安全产品的同时，提供有关食品内部状态的信息。

(4)人造肉的盛行，可生物降解抗菌活性膜能否应用于人造肉中进行贮藏保鲜，可以作为未来发展的方向。