生物基防腐技術(shù)的研究進(jìn)展及其在木包裝中的應(yīng)用展望

劉于莜，王小燕，云虹

生物基防腐技術(shù)的研究進(jìn)展及其在木包裝中的應(yīng)用展望

劉于莜，王小燕，云虹

（華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 材料與能源學(xué)院，廣州 510642）

為滿足木包裝材料的使用要求和防疫要求，需將木材進(jìn)行防腐處理，但傳統(tǒng)的防腐處理方式易對(duì)環(huán)境和物品造成污染，存在安全隱患，生物基防腐技術(shù)可解決上述問(wèn)題。介紹當(dāng)前木包裝材料的使用現(xiàn)狀，闡述國(guó)內(nèi)外生物基防腐技術(shù)的研究進(jìn)展，并分析和討論木包裝材料在使用中存在的問(wèn)題。生物基防腐技術(shù)是一種綠色、高效的木材防腐技術(shù)，目前已取得了一定的研究成果。生物基防腐技術(shù)可以滿足木包裝材料在運(yùn)輸和存儲(chǔ)中的各種需求，并且具有環(huán)保無(wú)毒的優(yōu)點(diǎn)，因而具有非常廣闊的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景。

木包裝；木材防腐劑；生物基防腐；抑菌性

木材作為一種天然、可再生、可降解材料，具有堅(jiān)固耐用、加工簡(jiǎn)易等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于包裝領(lǐng)域。木包裝具有悠久的歷史，早在3 800年前，我國(guó)甲骨文上就有記載使用木箱來(lái)裝衣物，在歐洲使用木桶裝載和運(yùn)輸葡萄酒也有近2 000年的歷史。日常生活中常見(jiàn)的木質(zhì)包裝制品指用于保護(hù)、包裝、承載、運(yùn)輸和儲(chǔ)存貨物的各種木箱、木桶、木托盤(pán)等。木包裝既可應(yīng)用于機(jī)電產(chǎn)品、儀表五金器件等商品的大型貿(mào)易運(yùn)輸，也可作為食物和食品接觸用的輕質(zhì)包裝儲(chǔ)運(yùn)。從微觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分來(lái)看，木材是一種天然纖維基復(fù)合材料，具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和各向異性[1]。作為一種傳統(tǒng)包裝材料，木材具有諸多優(yōu)點(diǎn)：抗壓、抗拉和抗彎強(qiáng)度高，可承受較大的堆垛載荷；材質(zhì)天然無(wú)害，可循環(huán)使用，生態(tài)環(huán)境友好；取材廣泛，制作容易等。木材也有很多缺點(diǎn)：表面粗糙多孔，吸濕性強(qiáng)，直接用于裝運(yùn)貨物可使金屬生銹或使食品變質(zhì)；易腐朽，易發(fā)霉，易受到蟲(chóng)蛀的影響[2]。

與其他包裝材料不同，木包裝是一種生物質(zhì)材料，不但易發(fā)生腐朽和霉變，還會(huì)寄生各種生物害蟲(chóng)，造成生物侵害。如在1982年中國(guó)發(fā)生的松材線蟲(chóng)入侵事件，給我國(guó)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為了滿足木包裝材料的使用要求和檢疫要求，大多數(shù)木材在使用前都會(huì)進(jìn)行加工處理。常用的處理技術(shù)包括熏蒸處理、防腐浸漬處理和熱處理。其中，經(jīng)防腐浸漬處理后，藥劑會(huì)在木材的一定深度處形成保護(hù)層，達(dá)到長(zhǎng)久防腐殺蟲(chóng)的效果，使用壽命可達(dá)20年。美國(guó)國(guó)防部將水基環(huán)烷酸鋅、環(huán)烷酸銅和8?喹諾酮酸銅這3種防腐劑納入使用規(guī)范[3]。國(guó)內(nèi)常用的防腐劑有銅鉻砷（CCA）、砷酸銅（ACA）、季銨銅（ACQ）等。這些防腐劑均含有重金屬離子，給木材的后續(xù)回收利用造成了較大的困難。同時(shí)，金屬離子的流失也會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境造成污染，目前常用的防腐劑不但限制了木包裝的使用范圍，也會(huì)對(duì)環(huán)境造成威脅。由此可見(jiàn)，木包裝領(lǐng)域迫切需要一種低（無(wú)）毒、對(duì)人畜環(huán)境無(wú)公害的木材防腐劑。

生物基防腐劑是從自然界的生物中提取和分離有效成分而制備的一類防腐劑，具有抑制和殺滅微作用，同時(shí)具有綠色環(huán)保性和牲畜無(wú)害性，如常見(jiàn)的木材提取物、植物提取物、殼聚糖及其衍生物等[4]。文中介紹了國(guó)內(nèi)外木包裝的應(yīng)用現(xiàn)狀，闡述了生物基防腐技術(shù)的研究進(jìn)展，并分析了生物基防腐技術(shù)在木材包裝領(lǐng)域的可行性，旨在為我國(guó)木包裝行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和行業(yè)規(guī)范提供理論和技術(shù)支撐。

1 木包裝的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀

1.1 木包裝的種類

木包裝種類繁多，應(yīng)用場(chǎng)所也各不相同。根據(jù)材質(zhì)的類型，可將木制包裝分為實(shí)木包裝、人造板材包裝和代木包裝。在包裝運(yùn)輸過(guò)程中，人造板材和代木材料受到蟲(chóng)害、微生物侵害的風(fēng)險(xiǎn)較低，一般無(wú)需加工處理。雖然二者在取代實(shí)木包裝上具有一定的優(yōu)勢(shì)，但鑒于使用性能有一定缺陷、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等問(wèn)題[5]，使其不能完全取代實(shí)木包裝。實(shí)木包裝主要指以木材為原料制造的用于產(chǎn)品包裝的容器，包括普通木箱、滑木箱、框架、木箱、底盤(pán)和鋼絲捆扎箱等[6]，見(jiàn)圖1。根據(jù)木包裝的用途，實(shí)木包裝大致分為大型運(yùn)輸用木包裝和輕質(zhì)食品用木包裝。大型運(yùn)輸木包裝主要指運(yùn)輸機(jī)電產(chǎn)品、儀表五金器件等商品的各種木箱、木桶、木托盤(pán)等。輕質(zhì)食品木包裝常用于海鮮、水果、蔬菜和奶酪等物品的包裝，木材的吸濕性可實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸過(guò)程中的水分平衡，從而起到食品保鮮的效果。針對(duì)食品安全問(wèn)題，食品木包裝材料通常采用未經(jīng)加工處理的原木制成，因此存在發(fā)霉、腐朽等風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 木包裝的使用要求

隨著全球貿(mào)易的飛速發(fā)展，來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉的木質(zhì)包裝在國(guó)際貿(mào)易中被大量使用[7]。聯(lián)合國(guó)糧食與農(nóng)業(yè)組織（FAO）資料顯示，在全球進(jìn)出口貿(mào)易活動(dòng)中，各國(guó)間進(jìn)出口貨物的運(yùn)輸包裝中有70%左右使用木質(zhì)包裝[8]。龐大的使用量和廣泛的使用范圍，要求木包裝具有力學(xué)性能穩(wěn)定、防疫性合格、食品安全性好等特性。

首先，作為大型運(yùn)輸包裝材料時(shí)，木包裝材料需要選用強(qiáng)度較大的材種，如落葉松、樺木、榆木等，以滿足運(yùn)輸需求。在GB/T 12464—2002中針對(duì)普通木箱，規(guī)定其抗彎、抗壓、抗拉的許用強(qiáng)度分別需達(dá)到11.0、7.0、14.0 MPa。由此可見(jiàn)，大型運(yùn)輸木材木包裝材料需具有一定的強(qiáng)度，并保證其在運(yùn)輸和存儲(chǔ)過(guò)程中不被寄生蟲(chóng)和微生物腐蝕和損害，從而保證其強(qiáng)度不受損失。

其次，木包裝需滿足各國(guó)的檢驗(yàn)檢疫要求。由于木質(zhì)包裝在貿(mào)易過(guò)程中不能體現(xiàn)商品價(jià)值，各國(guó)多采用未經(jīng)干燥、熱壓等深加工處理的原木。如果這些木材存在有害生物，并在抵達(dá)國(guó)內(nèi)后繁殖，將對(duì)當(dāng)?shù)氐牧帜旧鷳B(tài)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。1998年，美國(guó)將光肩星天牛生物入侵事件歸因于中國(guó)出口的木制包裝箱。在“天?！笔录螅绹?guó)、加拿大相繼頒布法令，要求所有來(lái)自中國(guó)的木材包裝材料及木質(zhì)鋪墊物都必須進(jìn)行熏蒸處理、熱處理或者防腐處理，并需附中國(guó)官方檢疫機(jī)構(gòu)出具的檢疫證明[9]。這使得實(shí)木在包裝工業(yè)中的發(fā)展受到了限制。為了保證各國(guó)植物生態(tài)系統(tǒng)免受外來(lái)入侵生物危害，對(duì)進(jìn)出境的木質(zhì)包裝實(shí)施檢疫處理是保障進(jìn)出口貿(mào)易順利進(jìn)行的重要措施[10]。

圖1 常見(jiàn)實(shí)木包裝類型

與大型運(yùn)輸木包裝不同，食品用木包裝的形式和功能多樣，它對(duì)強(qiáng)度要求較低，但更注重環(huán)保和無(wú)毒性。歐洲共同體（EC）第2023/2006號(hào)法規(guī)規(guī)定，食品包裝應(yīng)該符合3個(gè)規(guī)范：不會(huì)危害人體健康；不會(huì)導(dǎo)致食品成分發(fā)生不可逆的變化；不會(huì)導(dǎo)致食品感官特性惡化。法國(guó)的法規(guī)對(duì)食品用木質(zhì)包裝有著更進(jìn)一步的要求，規(guī)定能與所有食品接觸的木材只有橡木、梣木、櫟木、白蠟?zāi)?、合歡木，而與固體食品接觸的木材有胡桃木、榆木和楊木[11]。由于木材的結(jié)構(gòu)為多孔結(jié)構(gòu)，具有獨(dú)特的吸濕性，同時(shí)水分也是微生物賴以生存的主要條件之一，如何在高含水率的狀態(tài)下保持抑菌性是食品木包裝材料需要解決的主要問(wèn)題。

1.3 木包裝的處理技術(shù)

針對(duì)上述木包裝的使用要求，目前木質(zhì)包裝材料常采用的處理技術(shù)手段有熏蒸、熱處理、藥劑浸漬和微波處理等[12]，見(jiàn)表1。熏蒸處理是我國(guó)目前普遍使用的化學(xué)處理方法，溴甲烷是出口貨物木質(zhì)包裝中使用最多的熏蒸劑[6]?，F(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)，溴甲烷不但會(huì)破壞臭氧層，還會(huì)對(duì)人或動(dòng)物造成嚴(yán)重的神經(jīng)系統(tǒng)及呼吸系統(tǒng)損害，因此2012年歐盟在新的法規(guī)中[13]禁止使用溴甲烷，取而代之的是對(duì)木包裝的熱處理工藝（60 ℃/60 min）。熱處理和微波處理不但會(huì)降低木包裝的強(qiáng)度，還會(huì)增加成本。關(guān)于這一問(wèn)題，國(guó)際植物保護(hù)委員會(huì)（IPPC）通過(guò)了《關(guān)于替代或減少甲基溴作為植物檢疫措施的建議》，目前正在尋求更環(huán)保的替代方法[14]。

當(dāng)前，采用木材防腐處理對(duì)于解決木包裝問(wèn)題是一種最有效的措施。使用傳統(tǒng)的防腐劑處理木材可以殺滅木腐菌及木材害蟲(chóng)，延長(zhǎng)木材的使用壽命，是一種低成本保護(hù)木材、提高木材利用效率最有效的技術(shù)。此外，防腐劑處理是永久性的處理措施，木包裝一經(jīng)處理后可以循環(huán)使用，所以IPPC也積極推薦將防腐劑處理作為木質(zhì)包裝國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的一種方法。王躍進(jìn)等[15]采用低毒銅唑基防腐劑（CuAz和CY）處理松木，研究結(jié)果表明，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.86%的CuAz和2.22%的CY 對(duì)松材線蟲(chóng)具有明顯的殺滅作用，殺滅率隨著處理后放置時(shí)間的延長(zhǎng)而增高。結(jié)果表明，木材對(duì)藥劑的吸收及滲透性是影響害蟲(chóng)殺滅效果的主要原因。張斌等[16]制備了一種具有防腐、防霉、防蟲(chóng)、防水等多功能的新型復(fù)合制劑，通過(guò)篩選有效成分，制得由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.20%的苯醚甲環(huán)唑、0.20%的碘丙炔醇丁基氨甲酸酯、0.02%的高效氯氟氰菊酯和40.00%的液體石蠟組成的木材保護(hù)復(fù)合制劑。該復(fù)合制劑在室內(nèi)耐腐測(cè)試中使得木材的質(zhì)量損失率低于1.0%，達(dá)到了I級(jí)強(qiáng)耐腐等級(jí)，白蟻蛀蝕完好值為9.2，質(zhì)量損失率為2.6%。目前，使用和研究的防腐劑仍以金屬離子和有機(jī)農(nóng)藥為主要有效成分，因此在安全、環(huán)保方面存在隱患，使其在木包裝中的應(yīng)用受到限制。

相較于運(yùn)輸用大型木包裝，可用于食品的木包裝種類受到了更嚴(yán)格的限制。如前所述，高含水率是食品木包裝材料起到食品保鮮作用的主要因素，但同時(shí)它也是引起木材霉變和腐朽的主要原因。為了防止食品木包裝發(fā)生霉變和腐朽，需要使用具有防腐性的木材。天然耐腐的木材種類非常有限，如果可以使用綠色無(wú)毒的木材防腐劑處理食品木包裝，則對(duì)擴(kuò)大木包裝的使用范圍具有重要意義。

2 生物基防腐技術(shù)的應(yīng)用研究

傳統(tǒng)的防腐劑在安全、環(huán)保方面存在風(fēng)險(xiǎn)，因而限制了它在木包裝中的應(yīng)用。由于木包裝的需求量巨大，因而研發(fā)新型環(huán)保無(wú)毒的天然木材防腐劑勢(shì)在必行。當(dāng)前的研究結(jié)果表明，部分來(lái)源于植物和動(dòng)物的天然化合物具有優(yōu)良的殺菌性能（見(jiàn)表2），包括植物精油、單寧類化合物、木材提取物、蜂膠和殼聚糖等，這充分顯示了生物基防腐技術(shù)在木材保護(hù)方面的巨大潛力。

表1 不同木包裝處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用前景

Tab.1 Advantages and disadvantages of different wood packaging treatment technologies and application prospects

表2 生物基木材防腐劑的分類與抑菌性

Tab.2 Classification and antimicrobial properties of bio-based wood preservatives

2.1 植物源提取物

植物富含各種抑菌化合物，包括生物堿、黃酮、類黃酮、酚類、萜烯、單寧或醌。它們作為次生代謝物，可占植物干質(zhì)量的30%，在抵御微生物病原體、食草動(dòng)物和各種非生物威脅方面發(fā)揮著重要作用[21]。植物源防腐劑克服了傳統(tǒng)防腐劑的缺點(diǎn)，具有可再生、安全環(huán)保、靶標(biāo)性強(qiáng)等特點(diǎn)，還可以充分利用各種植物加工剩余物，既環(huán)保又經(jīng)濟(jì)。

近年來(lái)，我國(guó)在植物源提取物制備木材防腐劑方面有了新的研究進(jìn)展。我國(guó)中藥資源豐富，很多研究表明中藥具有抗真菌的功能。李斌輝[22]提取了黃連中的有效防腐成分鹽酸小檗堿、鹽酸藥根堿和四氨巴馬，將其以一定比例與殼聚糖混合壓制成復(fù)合片劑。用蒸餾水溶解復(fù)合片劑后處理木材，進(jìn)行12周的防腐實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，處理后木材的質(zhì)量損失率降低，說(shuō)明復(fù)合片劑對(duì)白腐菌褐腐菌的生長(zhǎng)起到了強(qiáng)烈的抑制作用。

在大量的植物提取物中，多酚類物質(zhì)在數(shù)量上占主導(dǎo)地位，它在植物維管組織中是僅次于纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的第四大類化合物[23]，植物多酚含量可達(dá)到其干質(zhì)量的20%，常見(jiàn)的有茶多酚、單寧酸和沒(méi)食子酸等。植物多酚含有豐富的酚羥基（見(jiàn)圖2），這種多元酚結(jié)構(gòu)賦予其獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)，如抗氧化性、絡(luò)合作用等。此外，研究表明，植物多酚對(duì)細(xì)菌和真菌均有較強(qiáng)的抑制作用[24-25]，是用于木材防腐的良好原料。Liu等[26]篩選了88種植物的水和乙醇提取物，并分別對(duì)枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和銅綠假單胞菌的抗菌活性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，芋螺、蕎麥、黃花菜、虎杖、地榆等8種粗提物對(duì)4種菌均有抗菌活性，除虎杖外，植物中的單寧物質(zhì)對(duì)上述細(xì)菌的生長(zhǎng)抑制起到了主要作用。龐久寅等[27]以地榆根為原料，探討了提取物地榆多酚對(duì)木材耐腐性能的改善情況。結(jié)果表明，隨著地榆多酚提取物溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，白腐菌侵蝕試件的質(zhì)量損失率降低，試件的質(zhì)量損失率保持在1.3%～7.5%，耐腐性得到明顯提高。植物精油的主要成分為萜類，具有抗氧化、殺蟲(chóng)、抗真菌等生物活性。Zhang等[28]測(cè)試了41種來(lái)源于植物精油的單萜類化合物的抗真菌性，結(jié)果表明，β?香茅醇、香葉醇、香芹酚、麝香草酚、丁香酚和檸檬醛對(duì)受試菌均有抗性，其中香芹酚的抗菌性最強(qiáng)。Canillac等[29]研究了云杉精油對(duì)幾種食品致病菌的抑菌效果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于穩(wěn)定生長(zhǎng)期中的革蘭氏陽(yáng)性菌，采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.07%的云杉精油可抑制105CFU/mL的菌落。

圖2 3種植物多酚的化學(xué)結(jié)構(gòu)

國(guó)外在植物源防腐劑研究領(lǐng)域也取得了一定的進(jìn)展。Barbero-Lopez等[30]采用工業(yè)廢物咖啡銀皮作為木材防腐劑配方中的抗真菌原料，對(duì)其體外抗木腐菌的作用進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的銀皮提取物處理邊材的質(zhì)量損失率約為9.5%，比對(duì)照組降低了約5%，表明銀皮提取物具有真菌抑制作用，但是其效果明顯低于商用的銅基防腐劑。銀皮中的酚類化合物（如綠原酸及其衍生物和咖啡因衍生物）是抑制真菌的主要物質(zhì)。雖然銀皮不能直接作為木材防腐劑，但它仍然可以成為木材防腐劑配方中抗真菌化學(xué)物質(zhì)的潛在來(lái)源。Yildiz等[31]研究發(fā)現(xiàn)，地衣和槲寄生的提取物也是潛在的天然木材防腐劑，木材防腐實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著地衣和槲寄生提取物處理濃度的升高，木材的質(zhì)量損失率減小。這表明2種天然提取物均能有效防止木材的腐爛，具有優(yōu)良的木材保護(hù)功能。

2.2 動(dòng)物源提取物

殼聚糖是甲殼素的N?脫乙酰衍生物，其主要來(lái)源為甲殼類動(dòng)物的殼，具有價(jià)格便宜、可再生、可生物降解、生物相容性良好和無(wú)毒性等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，殼聚糖作為潛在的天然多糖資源而備受關(guān)注，它被證明具有殺菌和抑菌活性[32-33]。瓊脂平板實(shí)驗(yàn)表明，霉菌、白腐菌和褐腐菌的生長(zhǎng)速度隨著殼聚糖濃度和分子量的增加而降低[34]。殼聚糖涂膜還能顯著抑制物體表面微生物數(shù)量的增長(zhǎng)。馬捷等[35]采用殼聚糖處理鮮切哈密瓜，觀察了其冷藏期間的菌落總數(shù)。結(jié)果表明，殼聚糖處理組在冷藏第9天后菌落數(shù)才開(kāi)始緩慢增加，而未涂膜的對(duì)照組在第6天后菌落數(shù)就迅速增加。云虹等[36]研究了納米殼聚糖對(duì)ACQ防腐劑中銅離子固著性的改善效果，結(jié)果表明，采用納米殼聚糖?ACQ復(fù)合處理木材后，銅的抗流失性得到明顯改善，木材的熱穩(wěn)定性和疏水性能均得到顯著提升。這說(shuō)明殼聚糖是一種非常有潛力的生物基防腐劑。

蜂膠是一種天然的樹(shù)脂物質(zhì)，是蜜蜂從自然界不同樹(shù)種采集的花粉與唾液、蜜蜂酶、蜂蠟混合而成的生物基產(chǎn)品。蜂膠具有抗真菌細(xì)菌、抗氧化和抗癌特性，可用于木材保護(hù)[37]。Akcay等[38]將不同濃度的蜂膠溶液加壓浸漬到蘇格蘭松和泡桐木塊的深處，并對(duì)樣品進(jìn)行了12周的真菌腐朽試驗(yàn)。結(jié)果表明，未處理的泡桐木材和蘇格蘭松的平均質(zhì)量損失率為47.2%和27.2%，而經(jīng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%蜂膠處理后的泡桐木材和蘇格蘭松的平均質(zhì)量損失率僅為11.6%和2.5%。Casado等[39]研究了蜂膠乙醇提取物對(duì)白腐菌的抗真菌活性。結(jié)果表明，16周后，經(jīng)40 mg/mL蜂膠處理后木塊的質(zhì)量損失率為17.11%，比對(duì)照樣品的質(zhì)量損失率降低了約10%。這表明蜂膠可作為木材防腐劑的優(yōu)質(zhì)來(lái)源。

雖然植物和動(dòng)物源天然防腐劑具有優(yōu)良的抑菌效果，但作為木材防腐劑的潛在來(lái)源，它們也存在各自的缺陷和不足，因此需要對(duì)其防腐性能進(jìn)行增效。

2.3 生物基防腐劑增效技術(shù)

將單純的植物或動(dòng)物提取物直接作為木材防腐劑使用時(shí)，存在作用范圍窄、易流失、有效期短等缺點(diǎn)，因此研究人員采用各種方法提升生物基木材防腐劑的防腐效果。如與化學(xué)藥劑復(fù)配、微膠囊技術(shù)和納米技術(shù)等[40]。Ramírez等[41]利用從椰子皮中提取的單寧與銅復(fù)合制備防腐劑。防腐實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與只浸漬單寧的木材相比，浸漬單寧?銅復(fù)合物的木材具有更強(qiáng)的抗真菌性。將植物源提取劑微膠囊化是實(shí)現(xiàn)木材防腐劑滲入木材內(nèi)并固著的有效途徑。微膠囊化是利用成膜材料將固體和液體包裹成微小顆粒的技術(shù)。常璐璐[42]將印楝種仁提取物微膠囊化，并加壓浸漬入木材中后進(jìn)行防腐實(shí)驗(yàn)。采用掃描電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，微膠囊可以均勻分布于木材導(dǎo)管，少量附著于紋孔中。在防腐實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)過(guò)微膠囊處理后木材的質(zhì)量損失率比采用提取物處理的降低了5%左右，說(shuō)明微膠囊處理提高了提取物的防腐效果。由此可見(jiàn)，增效技術(shù)可大大提高生物基防腐劑的效果，擴(kuò)大其使用范圍。

3 結(jié)語(yǔ)

目前，生物基防腐技術(shù)在木材防腐中已取得了一定的進(jìn)展，它具有無(wú)毒、環(huán)保、高效的特點(diǎn)，成為木材防腐劑最具發(fā)展?jié)摿Φ姆较颉Ｓ捎谀景b的特殊性，使得生物基防腐技術(shù)在木材包裝中具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，因此有望在木包裝領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用和推廣，以改善目前木包裝存在的問(wèn)題。由于研究的深度和廣度不足，多數(shù)研究尚處于實(shí)驗(yàn)室階段，離實(shí)踐應(yīng)用還有一定距離。

1）需要改進(jìn)生物基防腐劑的提純技術(shù)，采用更加安全高效、操作簡(jiǎn)單的提純方法，使得生物基防腐劑能夠得到更廣泛的應(yīng)用。

2）由于生物基防腐劑源于各種生物，在水分、光照和溫濕度變化等環(huán)境因素作用下其性能的穩(wěn)定性尚需進(jìn)一步研究，以提高應(yīng)用產(chǎn)品的使用壽命。

3）加強(qiáng)對(duì)生物基防腐劑防腐效力的研究。目前，大多研究只針對(duì)1種生物或單一提取物質(zhì)的防腐性能進(jìn)行研究。由于木包裝應(yīng)用中的微生物是多樣的，采用成分單一的藥劑處理防治效果并不顯著，因此需進(jìn)一步研究生物基防腐劑與其他化合物的結(jié)合改性，或者藥劑之間的復(fù)配，使其具有持續(xù)、廣譜的防治效果。

4）建立規(guī)范的檢驗(yàn)檢疫制度，加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，使生物基防腐技術(shù)的使用合理合法化，擴(kuò)大生物基防腐技術(shù)的使用范圍，使其能夠合理合法地應(yīng)用于木包裝產(chǎn)品。

隨著人們環(huán)保意識(shí)和生態(tài)可持續(xù)意識(shí)的增強(qiáng)，傳統(tǒng)的木包裝材料需要一種更加綠色和安全的處理技術(shù)，生物基防腐技術(shù)可以滿足人們對(duì)木包裝材料的各種需求，因而具有非常廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

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Research Progress of Bio-based Preservative Technology and Its Application Prospect in Wood Packaging

LIU Yu-you, WANG Xiao-yan,YUN Hong

(College of Materials and Energy, South China Agricultural University, Guangzhou, 510642, China)

The work aims to conduct preservative treatment on wood to meet the use requirements and epidemic prevention requirements of wood packaging materials. However, the traditional preservative treatment is easy to cause pollution to the environment and goods. Bio-based preservative technology can solve the above problems. The current situation of the use of wood packaging materials was introduced. The research progress of bio-based preservative at home and abroad was expounded. The problems existing in the use of wood packaging materials were analyzed and discussed. Bio-based preservative technology was a green and efficient wood preservative technology, which had achieved certain research results. The bio-based preservative technology can meet various needs of wood packaging materials in transportation and storage, and has the advantages of environmental protection and non-toxic property, so it has a very broad development and application prospects.

wood packaging; wood preservatives; bio-based preservatives; antimicrobial property

TB484.2

A

1001-3563(2023)03-0008-08

10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.03.002

2022?10?15

廣東省林學(xué)會(huì)科技計(jì)劃（2020?GDFS?KJ?04）；廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新項(xiàng)目（2022KJCX016）

劉于莜（1998—），女，碩士生，主攻木材防腐技術(shù)。

云虹（1978—），女，博士研究生，副教授，主要研究方向?yàn)槟举|(zhì)復(fù)合材料及改性。

責(zé)任編輯：彭颋