基于姜黄素/β-环糊精稳定高内相Pickering乳液的藻酸钠活性包装膜开发及其在蓝莓保鲜中的应用

为解决蓝莓采后易腐损和传统塑料包装污染问题，研究人员创新性地将姜黄素/β-环糊精(CUR/β-CD)包合物稳定的高内相Pickering乳液(HIPPEs)与藻酸钠(SA)复合，开发出兼具抗菌抗氧化功能的活性包装膜。该SA/HIPPEs1.5膜表现出优异的机械强度(14.21 MPa)、阻隔性(水蒸气渗透率6.5×10?11 g/(m·s·Pa))和生物活性，能使蓝莓在25℃下保鲜18天，失重率降低27.6%，为生鲜农产品绿色保鲜提供了新方案。

　　

蓝莓因其娇嫩的表皮和缺乏坚硬保护层，在采后环节极易因机械损伤导致品质劣变和微生物侵染，造成巨大经济损失。当前广泛使用的石油基塑料包装虽能有效保鲜，但其长达400年的环境降解周期和微塑料污染问题日益严峻。藻酸钠(SA)作为一种从褐藻中提取的阴离子多糖，凭借其生物相容性和成膜性成为理想替代品，但纯SA膜存在机械强度差、抗菌抗氧化功能不足等缺陷。

为突破这些限制，福建农林大学的研究团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表创新成果，通过将姜黄素/β-环糊精(CUR/β-CD)包合物稳定的高内相Pickering乳液(HIPPEs)整合到SA基质中，开发出多功能活性包装膜。研究采用溶剂浇铸法制备复合薄膜，通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)验证包合物形成，利用激光粒度仪分析乳液稳定性，并通过力学测试、气体渗透性测定及微生物实验系统评估薄膜性能。

材料表征
CUR/β-CD包合物封装效率达79.45%，FTIR显示3389 cm^-1处O-H键特征峰位移证实主客体相互作用。HIPPEs乳液平均粒径12.76±0.32 μm，可稳定存在21天以上。

薄膜性能优化
当HIPPEs添加量为1.5%时，SA/HIPPEs1.5薄膜展现最佳综合性能：拉伸强度14.21 MPa，断裂伸长率26.28%，水蒸气透过率6.5×10^?11 g/(m·s·Pa)，氧气透过率1.06×10^?3 g/m²·s，显著优于纯SA膜。

生物活性评估
薄膜对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和大肠杆菌(Escherichia coli)的抑菌圈分别达19.30±0.70 mm和20.53±0.40 mm，DPPH自由基清除率70.63%，证实其双重生物活性。

保鲜应用验证
与聚乙烯包装相比，SA/HIPPEs1.5处理的蓝莓在18天储存后失重率降低至30.6%（对照组42.2%），pH维持在3.43（对照组4.22），有效延缓了果实腐败。

该研究通过分子包合与乳液稳定技术的创新结合，不仅解决了CUR水溶性差和牛至精油(OEO)易挥发的应用瓶颈，更构建了具有梯度释放功能的双相薄膜体系。这种"一膜多效"的设计策略为开发下一代智能活性包装提供了范式，其完全生物降解特性更符合碳中和背景下的可持续发展需求。研究获得国家重点研发计划(2023YFD2100604)和福建农林大学科技创新专项基金(108-KFB23129A)支持，由Si Shi、Junjie Tang等学者共同完成。