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为解决传统明胶（GL）薄膜抗菌、抗氧化性不足等问题，研究人员将红鲷鱼鳞锌结合肽（CSSP-Zn）和巨峰葡萄渣花青素（JGA）引入 GL 基质，制得多功能智能薄膜。其性能提升，可延长南美白对虾货架期，为食品包装提供新思路。
食品包装材料在保障食品安全的同时，也带来了碳排放难题。传统塑料包装污染环境，而明胶（GL）薄膜虽具生物降解性，却存在抗菌、抗氧化能力弱、机械强度不足等问题。此外，含乳化剂的包装材料可能迁移至食品，带来健康风险，开发无乳化剂的多功能智能包装材料成为迫切需求。同时，食品新鲜度实时监测需求上升，pH 响应型包装备受关注，但如何整合多种功能并实现长效保鲜仍是挑战。
为应对这些问题，国内研究团队开展了相关研究，旨在开发兼具长效抗菌、抗氧化、pH 响应功能的无乳化剂明胶基智能薄膜，并验证其在食品保鲜中的应用效果。该研究成果发表在《Food Hydrocolloids》。
研究主要采用流延成膜法制备薄膜，涉及材料表征（如机械性能测试、接触角测量、水蒸气透过率（WVP）测定）、抗菌活性检测（如抑菌实验）、抗氧化能力评估（DPPH 和 ABTS 自由基清除率测定）、pH 响应测试、细胞毒性实验、土壤降解实验以及南美白对虾（Penaeus orientalis）保鲜应用实验，部分原料如红鲷鱼鳞来自 Sea-100 食品有限公司。
表面微观结构
通过扫描电镜观察发现，纯 GL 薄膜表面光滑均匀，结构致密；加入 CSSP-Zn 后，薄膜表面均匀附着细小颗粒，断裂面可见颗粒感，显示 CSSP-Zn 与 GL 基质良好相容，未显著破坏薄膜结构。
性能表征
- 机械强度：含 CSSP-Zn 和 JGA 的薄膜抗拉强度（TS）达 21.37±0.93 MPa，较纯 GL 薄膜显著提升，表明氢键和 Zn2?配体相互作用增强了材料内部交联。
- 疏水与 barrier 性能：接触角（WCA）为 116.4±0.5°，水蒸气透过率（WVP）低至 0.43×10?1? g?m?1s?1Pa?1，说明材料疏水性和阻水性能优异，可有效阻隔外界水分和气体。
- 光学屏蔽：该薄膜能阻挡全部 UVC、UVB 及大部分 UVA，为食品提供良好的光保护。
- 抗菌与抗氧化：含 CSSP-Zn 的薄膜展现长效抗菌活性，储存 3 个月后仍保持强效杀菌能力；同时，DPPH 和 ABTS 清除率均超 83%，抗氧化性能突出。
- pH 响应与生物相容性：含 JGA 的薄膜可随环境 pH 变化发生颜色响应，适用于食品新鲜度监测；细胞存活率超 80%，显示良好生物相容性，且 15 天内可在土壤中降解，符合环保要求。
南美白对虾保鲜应用
将智能薄膜用于南美白对虾保鲜实验表明，其能有效抵御紫外线、清除自由基、抑制微生物生长，延缓虾体黑变和腐败，同时维持虾的质地、感官品质和营养成分，显著延长货架期，验证了该薄膜在实际食品保鲜中的有效性。
结论与意义
本研究成功开发了一种基于明胶的无乳化剂智能薄膜，通过引入 CSSP-Zn 和 JGA，赋予薄膜抗菌、抗氧化、pH 响应、高机械强度及环保降解等多重性能。其长效保鲜能力和环境友好特性，为替代传统塑料包装、降低食品供应链碳足迹提供了新方案，有望推动食品包装向智能化、可持续化方向发展，对保障食品安全和实现 “双碳” 目标具有重要意义。研究结果也为食品副产物（如鱼鳞、葡萄渣）的高值化利用提供了思路，促进循环经济在食品领域的应用。
