深共晶溶剂强化普鲁兰/羧甲基壳聚糖-玉米醇溶蛋白-乳链菌肽纳米复合膜的物理机械与抗菌性能研究及其在水果保鲜中的应用

这篇研究创新性地将深共晶溶剂（DES）与玉米醇溶蛋白-乳链菌肽（ZN）纳米填料结合，开发出普鲁兰/羧甲基壳聚糖（P/CMCS）复合膜。通过DES（以胆碱氯化物为氢键受体，乳酸/尿素/乙二醇为供体）的塑化作用，显著提升了薄膜的机械强度、阻隔性能和抗菌活性（特别是DES-LA体系）。研究进一步验证了该薄膜作为芒果可食用涂层的有效性，能延缓果实失重、保持色泽与硬度，并提升多酚含量。成果为生物可降解食品包装材料的设计提供了新策略。

　　

Highlight

深共晶溶剂（DES）塑化的普鲁兰/羧甲基壳聚糖（P/CMCS）-玉米醇溶蛋白-乳链菌肽（ZN）纳米复合膜展现出卓越的机械强度、阻隔性能和抗菌活性，其核心机制源于DES、ZN纳米填料与薄膜基质间的氢键相互作用。

Materials

实验材料包括玉米醇溶蛋白（Zein，纯度95%）、乳链菌肽（Nisin）、普鲁兰多糖（Pullulan，99%纯度）和羧甲基壳聚糖（CMCS，>80%纯度），均购自上海麦克林生化科技有限公司。

Preparation of the DES

以胆碱氯化物（ChCl）为氢键受体（HBA），分别与乳酸（LA）、尿素（U）或乙二醇（Eg）作为氢键供体（HBD）混合制备DES。ChCl预先在70°C干燥10小时，再与HBD按特定比例复合。

Morphological characterization of ZN NPs

动态光散射分析显示，随着乳链菌肽浓度从0.3%增至1.2%，ZN纳米颗粒的平均流体力学直径（MPD）从123.88±7.82 nm显著增大至194.65±12.91 nm（p<0.05），这归因于玉米醇溶蛋白与乳链菌肽极性基团间的静电作用和氢键交联。

Conclusion

研究表明，不同DES组分（尤其是DES-LA）通过调控薄膜微观结构显著提升了P/CMCS-ZN NP复合膜的理化性能。DES-LA塑化的薄膜在芒果保鲜应用中表现出最优效果，能有效延缓果实品质劣变，为开发可持续食品包装材料提供了理论依据。