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为解决传统食品包装膜性能不足等问题，研究人员以胶原蛋白和酚酸接枝壳聚糖为成膜框架、越橘花青素提取物（BE）为指示剂开发多功能膜。结果显示该膜多种性能提升，且对 pH 和氨敏感。这为食品包装发展提供新思路。
在当今食品行业，包装的重要性不言而喻。它就像食品的 “贴身护卫”，从食品离开工厂、踏上漫长的运输旅程，到被摆放在超市货架，直至进入消费者手中，包装始终守护着食品的品质。随着人们生活水平的提高，大家对食品的要求越来越高，新鲜、高品质、少加工且即食的食品备受青睐，而且还希望这些食品能有更长的保质期。可传统的石油基塑料包装，不仅污染环境，还存在诸多性能短板。那些用天然生物聚合物制备的包装膜，虽然环保，却又有着机械性能差、耐水性低的毛病，在高湿度环境下简直 “不堪一击”，难以满足现代食品包装的需求。在这样的背景下，一项旨在革新食品包装的研究应运而生。桂林理工大学的研究人员肩负使命，开展了一项关于新型多功能食品包装膜的研究，相关成果发表在《Food Packaging and Shelf Life》杂志上。
研究人员以胶原蛋白和酚酸接枝壳聚糖为成膜框架，越橘花青素提取物（BE）为指示剂，成功制备出了多功能膜。这一成果意义非凡，它所制备的膜具备良好的抗紫外线能力、出色的机械性能和高抗氧化活性，极大地提升了食品包装的功能性。而且，该膜对环境友好，符合当下绿色环保的发展潮流，为食品包装行业的可持续发展提供了新方向。
在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先，通过特定的接枝方法，分别用咖啡酸（CA）和原儿茶酸（PA）对壳聚糖进行修饰，并测定其接枝率。其次，采用多种手段对制备的膜进行全面表征，如观察其颜色、微观结构，测试机械性能、紫外线 - 可见光阻隔能力、水蒸气透过率以及抗氧化活性等，同时还测定了膜的 pH 敏感性和氨敏感性，最后评估其在虾新鲜度监测中的实际应用潜力 。
下面来详细看看研究结果：
- 接枝壳聚糖的表征：通过对纯壳聚糖溶液以及咖啡酸接枝壳聚糖（CH-g-CA）、原儿茶酸接枝壳聚糖（CH-g-PA）溶液的光谱分析发现，纯壳聚糖溶液在 200 - 600nm 没有吸收峰，而 CH-g-PA 和 CH-g-CA 分别出现了三到四个明显的特征吸收峰，且这些特征峰与相应的原始酚酸基本吻合，这有力地证明了咖啡酸和原儿茶酸成功接枝到了壳聚糖上。
- 膜的微观结构：所有制备的膜都呈现出紧密的横截面结构，这种结构为膜具备良好性能奠定了基础。
- 膜的物理性能：相较于 CC/BE（胶原蛋白 / 壳聚糖 / BE）膜，CCC/BE（咖啡酸接枝改性）和 CCP/BE（原儿茶酸接枝改性）膜的物理性能显著增强。在耐水性方面，水蒸气透过率值从 2.30 降低到 1.74×10?14g·m?1·Pa?1·s?1 ；机械性能上，拉伸强度值提高了 23%，同时它们还展现出了更好的抗紫外线能力。
- 膜的抗氧化活性：CCP/BE 和 CCC/BE 膜的 DPPH 自由基清除率分别达到了 58.05% 和 81.87%，远高于 CC/BE 膜的 5.46% ，这表明接枝后的膜抗氧化能力大幅提升。
- 膜的敏感性：接枝后的膜在不同 pH 溶液中颜色变化明显。CCP/BE 膜从红色变为浅紫色再到蓝灰色，CCC/BE 膜从红色变为紫灰色再到蓝灰色，展现出良好的 pH 敏感性。而且，CCP/BE 和 CCC/BE 膜对氨气也有敏感的变色特性。
- 在虾新鲜度监测中的应用：CCC/BE 膜能够通过颜色变化有效地对虾的新鲜度进行持续可视化评估。在整个监测过程中，该膜的 SRGB值（膜颜色变化对 TVB-N 的敏感值）最高，这意味着越橘花青素与咖啡酸的结合让花青素的颜色变化更加明显，能更精准地反映虾的新鲜程度。
综合来看，研究人员成功制备出了多功能活性 - 智能膜，这种膜以胶原蛋白和酚酸接枝壳聚糖为成膜基质，越橘提取物为指示剂。它不仅具备良好的抗紫外线、机械和抗氧化性能，还保留了对 pH 和氨气的敏感性，且颜色变化更显著。该研究成果为食品包装领域带来了新的希望，有望推动食品包装行业向更环保、更智能、更高效的方向发展，让食品在整个供应链中得到更好的保护，保障消费者能享用到新鲜、安全的食品。
