综述:多糖基可食用膜/涂层在食品保鲜中的研究进展:制备、表征及包装应用

【字体: 时间:2025年05月23日 来源:Carbohydrate Polymers 10.7

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  本综述系统探讨了多糖基可食用膜/涂层(GRAS认证)在果蔬采后保鲜中的创新应用,涵盖活性包装(抗菌、抗氧化)、改性包装(纳米复合、交联技术)及智能包装(pH响应、温敏指示)等前沿方向,为解决全球40-50%的果蔬采后损失提供了绿色解决方案。

  

Abstract
果蔬采后因代谢活动和微生物污染导致的腐败问题造成全球40-50%的损失。多糖基可食用膜/涂层作为可持续包装方案,通过抑制呼吸作用、阻隔水分迁移和抗菌活性,显著延长货架期。

Introduction
富含维生素A/C的果蔬(如菠菜、柑橘)采后因呼吸作用(释放CO2/乙烯)和70-90%高含水量易腐败。2021年全球果蔬产量达18亿吨,但发展中国家因储运条件不足损失严重。

Production Methods
采用溶液浇铸(solution casting)和静电纺丝(electrospinning)技术制备薄膜,其中添加柠檬草精油(LEO)或纳米纤维素(CNC)可增强机械强度(提升200%)和抗菌性(抑菌率>90%)。

Polysaccharide-based Materials

  • 纤维素衍生物:羧甲基纤维素(CMC)与柠檬酸(CA)交联形成pH敏感膜
  • 果胶:半乳糖醛酸(HG)结构赋予高阻氧性(O2透过率<5 cm3·m-2·d-1
  • 复合体系:魔芋葡甘聚糖(KGM)/瓜尔胶(GG)共混膜展现协同增韧效应

Novel Packaging Technologies

  1. 活性包装:添加姜油(GO)的薄膜使草莓霉菌减少3 log CFU/g
  2. 智能指示膜:含花青素的薄膜通过颜色变化(ΔE>15)实时监测鲜度
  3. 纳米改性:纤维素纳米晶(CNC)使抗拉强度提升至45 MPa

Challenges
当前面临大规模生产成本高(较传统塑料贵30%)、部分材料水敏感性(吸水率>60%)等问题,未来需开发深共熔溶剂(DES)等新型加工助剂。

Conclusion
多糖基可食用包装在替代石油基材料方面展现巨大潜力,通过多学科交叉(材料学+食品科学)有望实现"从实验室到超市"的转化,推动联合国SDG 12可持续消费目标。

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