海藻酸钠/明胶基质中Pituranthos scoparius提取物的抗氧化与抗菌特性及其在南瓜保鲜中的应用

为应对传统塑料包装的环境危害，研究人员开发了以鸡脚明胶、海藻酸钠和Pituranthos scoparius（PS）提取物为核心的生物活性薄膜。通过SEM、FTIR等技术表征发现，PS提取物显著提升了薄膜的抗氧化（DPPH/ABTS）和抗菌性能，并改善了南瓜切片的感官稳定性。该研究为可持续食品包装提供了新型解决方案。

　　

塑料污染已成为全球环境危机的核心问题之一，每年有超过40%的塑料垃圾来自食品包装。若按当前趋势发展，到2050年塑料废弃物将堆积至1.2万吨。这些不可降解的石油基材料不仅破坏生态系统，其添加剂还可能迁移至食品中引发健康风险。在此背景下，开发兼具环保性与功能性的生物基包装材料迫在眉睫。

来自阿尔及利亚的研究团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表的研究中，创新性地将北非特有植物Pituranthos scoparius（PS）的乙醇提取物和精油，与鸡脚来源的明胶、海藻酸钠复合，构建了六种活性包装薄膜。通过冷浸渍法提取PS活性成分，并采用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)等技术系统评估了材料性能。

制备与表征技术
研究通过乙醇溶剂冷浸渍提取PS茎叶活性成分，经旋转蒸发浓缩后与明胶/海藻酸钠基质共混成膜。采用SEM观察微观形貌，FTIR分析官能团相互作用，TGA和XRD分别检测热稳定性和结晶结构变化，并通过DPPH/ABTS法测定抗氧化活性。

关键研究发现

1. 化学结构修饰：FTIR显示PS的酚羟基与明胶肽键形成氢键，导致薄膜特征峰位移，证实了生物分子间的相互作用。
2. 功能增强：含10% PS提取物的薄膜对DPPH自由基清除率提升2.3倍，ABTS实验显示类似趋势，归因于PS中主要成分橙皮苷(hesperidin, 17,412.6 ppm)的强抗氧化活性。
3. 微观结构优化：SEM显示PS添加使薄膜断面更致密，水蒸气透过率降低38%，这源于交联作用形成的三维网络结构。
4. 应用验证：接触南瓜切片的感官测试表明，PS薄膜能有效延缓褐变，维持硬度与风味接受度达7天以上。

结论与展望
该研究成功将传统药用植物PS转化为功能性包装材料的关键组分，其多酚-蛋白质相互作用机制为设计新型生物材料提供了理论依据。特别值得注意的是，选用鸡脚明胶不仅解决了穆斯林地区的宗教合规问题，还实现了 poultry副产物的高值化利用。未来研究可进一步探索PS活性成分的控释机制，以及工业化生产的可行性。这项工作为替代石油基包装提供了兼具文化适应性和技术可行性的解决方案。