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为解决传统塑料包装污染及食品易变质问题,研究人员利用绿色溶液吹纺(SBS)技术制备玉米醇溶蛋白 / 聚环氧乙烷 / 二氢槲皮素(ZPD)纳米纤维薄膜。结果显示,该薄膜具抗菌、抗氧化、抗紫外线等特性,可延长黄鳍金枪鱼保质期,为食品包装提供可持续方案。
在当今社会,食品包装领域正面临着严峻的挑战。传统塑料包装在食品行业中广泛使用,然而其回收利用率持续低于 20%。这主要是因为这些包装多为一次性使用设计,且基于石油的聚合物具有生态有害性,不可生物降解,对环境造成了极大的污染。食品的变质问题也严重影响着人类健康和全球经济。想象一下,超市里的食品因包装不当而过早变质,不仅造成经济损失,还可能危害消费者的身体健康。因此,寻找一种既环保又能有效保鲜的食品包装材料迫在眉睫。
在这样的背景下,国内的研究人员积极开展研究。他们利用绿色溶液吹纺(SBS)技术,制备出一种新型的玉米醇溶蛋白(zein)/ 聚环氧乙烷(PEO)/ 二氢槲皮素(DHQ)纳米纤维薄膜,并将其应用于黄鳍金枪鱼的保鲜研究。这项研究成果发表在《Food Packaging and Shelf Life》上,为食品包装行业带来了新的希望。
研究人员在实验过程中运用了多种关键技术方法。首先是溶液吹纺技术,通过该技术制备出纳米纤维薄膜。实验过程中,他们还利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和 X 射线衍射(XRD)分析薄膜成分间的相互作用,用热重分析(TGA)研究薄膜的热稳定性,通过扫描电子显微镜(SEM)观察薄膜的微观结构。在评估薄膜对黄鳍金枪鱼的保鲜效果时,研究人员监测了总挥发性碱性氮(TVB-N)、硫代巴比妥酸反应物(TBARS)和总活菌数(TVC)等关键质量指标 。
研究结果如下:
- 薄膜性能研究:通过 FTIR 和 XRD 分析验证了氢键的存在,表明薄膜各成分之间具有良好的相容性。TGA 显示,与 ZP 薄膜相比,ZPD 薄膜的最大热降解温度(Tmax,范围从 333.2 至 342.6℃)有所提高,说明 zein 和 DHQ 改善了薄膜的热稳定性,推测是通过氢键和各种相互作用实现的。SEM 和 XRD 评估进一步说明了薄膜的结构完整性和增强的热稳定性。
- 保鲜效果研究:研究人员通过监测 TVB-N、TBARS 和 TVC 等指标来评估薄膜对金枪鱼保鲜的有效性。结果显示,纳米纤维薄膜处理降低了 TVB-N、TBARS 和 TVC 的水平,显著减缓了鱼的新鲜度下降。在 4℃储存时,该薄膜能将黄鳍金枪鱼的品质保持长达 8 天。
研究结论表明,利用绿色 SBS 技术制备的含不同量 DHQ 的 zein/PEO 食品保鲜膜,具有良好的综合性能。ZPD 薄膜在抗菌、抗氧化和抗紫外线方面表现出色,且具有生物降解性,符合环保要求。该研究为改善食品安全、延长食品保质期以及减少传统塑料包装对环境的影响提供了可行的方法,为可持续、环保的食品包装解决方案的开发提供了重要参考,在食品包装领域具有重要的应用价值和广阔的发展前景。未来,有望基于此研究成果进一步优化薄膜性能,拓展其在更多食品保鲜领域的应用,为保障食品安全和推动环保事业发展贡献更大力量。