新型双交联抗菌水凝胶：提升姜黄素性能用于冷鲜鸡肉保鲜

为解决姜黄素（Curcumin）水溶性和稳定性差的问题，研究人员制备新型双交联抗菌水凝胶 OHA/GEL/CUR-Zn2+。该水凝胶对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌杀菌率超 99%，能延长冷鲜鸡肉保质期至 8 天以上，在食品包装领域潜力巨大。

　　在食品保鲜领域，姜黄素作为从姜黄根茎中提取的天然二酮化合物，具有抗菌、抗癌和抗炎等特性，是食品保鲜常用的生物活性物质。然而，姜黄素糟糕的水溶性和生物利用度极大地限制了它的应用。尽管将其融入食品包装材料是提升其生物利用度的潜在途径，但姜黄素化学稳定性差的问题依旧突出。与此同时，现有抗菌剂直接添加到食品中可能给人体带来健康风险。在这样的背景下，开发一种既能增强姜黄素稳定性和溶解度，又能安全用于食品保鲜的材料迫在眉睫。

为解决这些问题，来自未知研究机构的研究人员开展了相关研究。他们成功制备出一种新型双交联抗菌水凝胶 OHA/GEL/CUR-Zn²⁺ ，并将其应用于冷鲜鸡肉保鲜。研究结果表明，这种双交联多功能水凝胶作为活性包装薄膜潜力巨大，为食品保鲜领域带来了新的解决方案，相关研究成果发表在《Food Packaging and Shelf Life》上。

研究人员在此次研究中用到了多种关键技术方法。首先，利用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）分析确定氧化透明质酸（OHA）与明胶（GEL）之间席夫碱（C=N）的形成，以及 OHA 与姜黄素 - 锌离子复合物（CUR-Zn²⁺）之间酯键的形成；其次，通过 X 射线衍射（XRD）检测复合膜的晶体结构变化；另外，借助核磁共振（¹H NMR）对姜黄素和 CUR-Zn²⁺进行分析 。

新型水凝胶的合成与结构分析

研究人员通过¹H NMR 对姜黄素（CUR）和 CUR-Zn²⁺进行分析，发现 CUR-Zn²⁺中酚氢原子信号峰相较于未修饰的 CUR 发生位移，这是由于 Zn²⁺的空轨道吸引了姜黄素分子中配位原子的孤对电子，降低了姜黄素周围的电子云密度。

水凝胶的性能测试

将 CUR-Zn²⁺复合物掺入水凝胶基质后，水凝胶的拉伸强度（TS）和断裂伸长率显著提高，同时水蒸气透过率降低。这表明 CUR-Zn²⁺的加入有效改善了水凝胶的力学性能和阻隔性能。

水凝胶的抗菌性能及对冷鲜鸡肉保鲜效果

该水凝胶对冷鲜鸡肉中的主要腐败菌大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率超过 99%。在实际应用中，它成功将冷鲜鸡肉的保质期延长至 8 天以上，展现出良好的抗菌保鲜效果。

水凝胶的结构表征

通过扫描电子显微镜（SEM）观察到水凝胶呈现连续且相互连接的片状结构，处于有序的交联状态。这种交联结构可能是材料内部形成规则孔隙的原因。FT-IR 进一步证实了 OHA 的醛基与 GEL 的氨基之间形成了席夫碱（C=N）。

研究成功合成了具有席夫碱和姜黄素配位 Zn²⁺的双交联 OHA/GEL/1.0 CUR-Zn²⁺水凝胶。该水凝胶不仅在结构上呈现出有序的交联状态，而且在性能上表现优异，极大地提升了姜黄素的稳定性和溶解度。其出色的抗菌性能和对冷鲜鸡肉的保鲜效果，为食品包装领域提供了一种新型、高效且安全的保鲜材料。这一研究成果有望推动食品保鲜技术的进一步发展，解决当前食品保鲜过程中面临的诸多问题，具有重要的理论和实践意义。未来，研究人员或许可以进一步探索该水凝胶在其他食品保鲜领域的应用，以及优化其制备工艺，降低生产成本，以实现更广泛的工业化应用。