新型含长链二硒化物壳聚糖膜：通过抑制生物胺形成延长禽肉货架期的创新包装材料

本研究针对禽肉贮藏过程中因微生物活动和脂质氧化导致的生物胺(BAs)积累和品质下降问题，开发了一种新型含二硒化物添加剂(RC12OOEt-DS)的壳聚糖可食用膜。结果表明，该硒强化膜能将禽肉货架期从5天延长至9天，显著降低总生物胺含量(75.99 mg/kg)和生物胺指数(48.60 mg/kg)，同时有效抑制细菌生长和脂质氧化(TBARS)。这项研究为开发具有抗氧化和抗菌功能的活性包装材料提供了新策略。

　　

禽肉作为高蛋白食品，在贮藏过程中极易因微生物活动和生化反应而发生品质劣变。其中，生物胺(Biogenic Amines, BAs)的形成是衡量肉类新鲜度的重要指标，这类化合物主要由特定微生物通过氨基酸脱羧作用产生。值得注意的是，组胺(Histamine, Him)、酪胺(Tyramine, Tyr)、尸胺(Cadaverine, Cad)和腐胺(Putrescine, Put)等生物胺不仅会导致肉类产生不良风味，还可能引发消费者头痛、过敏等健康问题，严重时甚至危及生命。传统的冷冻或加热处理难以有效去除已形成的生物胺，因此开发能够抑制其生成的保鲜技术尤为重要。

除了微生物腐败，脂质氧化也是导致肉类品质下降的关键因素。氧气、光照等环境条件会加速肌肉中不饱和脂肪酸的氧化，产生醛、酮等小分子化合物，导致肉质酸败，外观劣变，货架期缩短。目前，商业上常采用合成抗氧化剂如丁基羟基茴香醚(BHA)和丁基羟基甲苯(BHT)来延缓这一过程，但消费者对天然、安全替代品的需求日益增长。

在这样的背景下，可食用膜技术应运而生。其中，壳聚糖(Chitosan)因其良好的生物相容性、可降解性和天然抗菌活性，被视为理想的基材之一。然而，单纯壳聚糖膜的抗氧化和抗菌性能有限，需要通过添加活性成分进行强化。近年来，有机硒化合物因其卓越的抗氧化能力和模拟谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione Peroxidase, GPx)的特性而受到关注。硒是人体必需的微量元素，但安全窗口较窄，过量摄入可能引发中毒。因此，如何将硒安全、有效地整合到食品包装材料中，成为研究者面临的挑战。

波兰托伦哥白尼大学的研究团队在《Food and Bioprocess Technology》上发表的最新研究，提出了一种创新解决方案：将新型二苯基二硒化物衍生物——二乙基12,12'-((2,2'-二硒烷二基双(苯甲酰))双(氮烷二基))二十二酸酯(RC₁₂OOEt-DS)添加到壳聚糖膜中，系统评估了其对冷藏禽肉品质的影响。这种化合物首次被应用于食品包装领域，其分子结构中的长碳链和酯基团赋予了其两亲特性，有助于在壳聚糖水凝胶中形成均匀稳定的分散体系。

研究团队通过以下关键技术方法开展实验：首先采用化学合成法制备RC₁₂OOEt-DS，然后通过乳化-浇铸工艺制备含硒壳聚糖膜(ChFSe)，并以纯壳聚糖膜(ChF)和未处理肉样(CM)作为对照。将鸡胸肉样品浸涂膜液后，于4°C条件下贮藏9天，定期检测生物胺含量、脂质氧化水平(TBARS)和总菌落数(TBC)。生物胺的分析采用微波辅助提取-柱前衍生化-RP-HPLC法，脂质氧化通过硫代巴比妥酸反应物(Thiobarbituric Acid Reactive Substances, TBARS)测定，微生物指标通过平板计数法评估。

测定禽肉样品中的生物胺

研究发现，未保护肉样(CM)在贮藏5天后，总生物胺含量急剧上升至99.06 mg/kg，生物胺指数(Biogenic Amine Index, BAI)达到75.16 mg/kg，表明肉质已腐败。而使用ChFSe保护的肉样(M-ChFSe)直至第9天仍保持较低的生物胺水平(总和为75.99 mg/kg，BAI为48.60 mg/kg)，仅被判定为品质较差，但仍可食用。组胺、酪胺等有害胺类在M-ChFSe组中出现时间延迟，且增长缓慢，说明硒强化膜显著抑制了微生物脱羧酶的活性。

TBC和TBARS含量分析

在微生物方面，未保护肉样的总菌落数在第5天已超过可计数范围，而M-ChFSe组在第9天时仍低于7 log CFU/g的腐败阈值。脂质氧化指标也呈现类似趋势：CM和M-ChF组在第3天即出现明显酸败(TBARS>0.8 mg MDA/kg)，而M-ChFSe组在整个贮藏期间氧化程度显著较低。这些结果证实RC₁₂OOEt-DS的添加有效提升了膜的抗菌和抗氧化性能。

RC₁₂OOEt-DS对壳聚糖膜品质的影响

二硒化物RC₁₂OOEt-DS的引入不仅改善了膜的活性功能，还通过其两亲结构增强了成分在基质中的稳定性。该化合物具有模拟GPx的抗氧化机制，能够清除自由基，抑制脂质过氧化链式反应。同时，其分子中的硒原子可能通过破坏微生物膜完整性或干扰硫醇酶系统，发挥抗菌作用。尽管该化合物迁移率低（估算每份肉摄入硒约5.64 μg，远低于安全上限），研究仍建议进一步开展感官评价和迁移实验以确保应用安全性。

本研究成功开发了一种新型硒强化壳聚糖可食用膜，可通过抑制生物胺形成、延缓微生物生长和脂质氧化，将禽肉货架期延长近一倍。这种包装材料不仅为肉类保鲜提供了创新解决方案，也为有机硒化合物在食品活性包装中的应用开辟了新途径。未来研究可聚焦于该薄膜的规模化生产、感官影响评估以及在其它高蛋白食品中的适用性拓展。