应用于冷鲜鱼保鲜，基于绿色制造的木质素纳米颗粒/壳聚糖薄膜

  2023年2月2日，江南大学食品学院姜启兴*(通讯作者)在国际食品顶级期刊《Food Hydrocolloids》(Q1，IF: 11.5)发表题为“Green fabrication of lignin nanoparticles/chitosan films for refrigerated fish preservation application”的研究性论文。

  在环境可持续性和食物链安全方面，最大限度地利用可再生资源的废物利用来开发生物复合材料是非常可取的。该文通过反溶剂策略，采用深共熔溶剂(DES)获得的木质素纳米颗粒(LNPs)被用作壳聚糖基质中的纳米填料，以制造新型生物活性包装膜。结果显示，加入LNPs后，壳聚糖薄膜的膨胀度和水蒸气透过率都有所下降。在引入LNPs后，复合薄膜的拉伸强度明显增加了约40%，而断裂伸长率则呈现出相反的趋势。当LNPs的含量为10 wt %时，复合膜的紫外线屏蔽和自由基清除能力达到了最大值。然而，抑菌圈的直径仅在添加1 wt %时增加。此外，采用复合膜包裹的冷藏(4±1 ℃)草鱼显示出更好的质量，保质期也延长到10天。因此，纳米复合膜为木质素和壳聚糖在食品包装应用中的高附加值商业利用提供了一个有吸引力和有前途的途径。

  研究亮点

  · 采用可食用溶剂开发了壳聚糖-木质素纳米颗粒(LNP)薄膜

  · 所得薄膜显示出增强的耐水性和机械性能

  · 即使是 1 wt% LNP 也能改善紫外线阻隔、抗菌和抗氧化活性

  · 首次阐明了纳米复合薄膜可延长鱼片的货架期

  研究结论

  · 该文采用环保型LNPs和无味的壳聚糖溶液通过交联反应制造了新型生物活性包装膜。

  · 添加明确的球形LNPs作为填料证明了壳聚糖(Cs)薄膜的高效耐水性，如溶胀度和水蒸气透过率的降低。

  · 在pH值为3.0、7.0和11.0的情况下进行的耐腐蚀性分析表明，所有薄膜都具有出色的完整性保持和保色性。

  · 值得注意的是，即使在薄膜基质中LNPs含量较高的情况下，这种方法也有利于纳米颗粒的均匀分布，并能明显改善机械性能，并赋予它们良好的功能，如紫外线阻挡能力和抗氧化活性。

  · 采用Cs-LNPx薄膜包裹的鱼片表现出有效的货架期延长，这可通过抑制脂质氧化和腐败菌的生长来证明。

  · 总的来说，本工作采用的方法提供了一种利用两种副产品制备复合膜的新策略，避免了具有异味和不安全的有机溶剂的参与，符合绿色食品包装的要求。

  原文链接

  https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2023.108548