基于花青素/酪蛋白/羧甲基纤维素三元纳米复合物的智能生物塑料制备及其在虾新鲜度监测中的应用研究

《JOURNAL OF FOOD SCIENCE》：Preparation and Characterization of Smart Bioplastic Loaded Ternary Nanocomplexes of Anthocyanin/Casein/Carboxymethyl Cellulose for Shrimp Freshness Monitoring

本研究针对海鲜包装中智能监测材料稳定性不足的问题，开发了负载黑枸杞花青素(BWA)/酪蛋白/羧甲基纤维素(CMC)三元纳米复合物的淀粉-琼脂基生物塑料。结果表明：纳米复合物粒径为355.97 nm，包封率达44.90%，通过增强氢键网络使生物塑料拉伸强度提升26.88%，杨氏模量提高109.17%，阻湿性增强27.00%。该材料在保持pH响应灵敏度的同时显著提高了颜色稳定性，成功实现虾新鲜度可视化监测，为智能包装材料开发提供新策略。

　　

通过将游离黑枸杞花青素(BWA)或其纳米复合物(BWA被酪蛋白和羧甲基纤维素(CMC)包封)与天然聚合物(淀粉和琼脂)结合，研究人员构建出可持续的智能生物塑料。结果显示：纳米复合物的平均粒径为355.97 nm，包封效率达到44.90%。这些纳米复合物通过建立增强的氢键网络，使生物塑料的拉伸强度提高26.88%，杨氏模量提升109.17%，水分阻隔性增强27.00%。虽然花青素的包封略微降低了相应生物塑料的pH敏感性和抗氧化能力，但颜色稳定性得到显著改善，且在不同pH条件下的颜色变化仍能被肉眼清晰识别。最终，负载花青素的生物塑料成功应用于虾新鲜度的实时监测。该研究证实纳米包封技术可有效增强生物塑料中花青素的稳定性，为生物基智能塑料在海鲜包装领域的推广奠定基础。