苹果渣微纳米纤维素-脂质体黄酮复合材料的制备及其在食品保鲜中的多功能特性研究

本研究创新性地利用苹果渣提取的微/纳米纤维素（MCL/NCL）为载体，结合脂质体包埋技术负载槲皮素/芦丁（Que/Rut）和柚皮素/柚皮苷（Nar/Nin）两组黄酮，开发出兼具抗氧化、抗菌和UV阻隔功能的可降解食品包装材料。NCL-Que复合膜展现出最优异的性能：表面均一性（SEM证实）、水蒸气阻隔性（WVP降低23%）、广谱紫外屏蔽（UV-Vis-NIR透过率<5%）及显著抗金黄色葡萄球菌活性（抑菌圈直径达12mm），为可持续农业废弃物高值化利用提供了新思路。

　　

Highlight

黄酮类化合物具有抗氧化、抗菌和紫外线阻隔等宝贵的食品保鲜特性，但在植物细胞外易快速降解。为保护这些特性，本研究开发了一种基于食品工业副产物原料的复合材料。研究比较了微纤化纤维素（MCL）和纳米纤化纤维素（NCL）薄膜表面吸附脂质体形式黄酮的效果——包括两组苷元/糖苷配对的黄酮：槲皮素/芦丁和柚皮素/柚皮苷，每种设置两个浓度。

形态学分析

NCL薄膜表面更光滑均匀，其中槲皮素分布最为均匀。黄酮的掺入（尤其是高浓度NCL）改善了水蒸气阻隔性能，尽管复合材料亲水性有所增加。光谱分析显示透光率降低，槲皮素几乎完全阻隔UV-Vis-NIR波段，其他黄酮主要减少UVA透过。

抗氧化测试

证实了稳定性显著提升，NCL-槲皮素组合表现最优。抗菌实验显示对革兰氏阳性金黄色葡萄球菌的选择性抑制活性，槲皮素-NCL复合材料效果最突出。NCL-槲皮素复合材料展现出作为多功能植物基食品保护材料的最大潜力。

Conclusions

本研究旨在筛选最适合食品保护应用的纯植物基可降解纤维素-卵磷脂-黄酮复合材料。结果表明，纳米纤维素基质中负载高浓度脂质体槲皮素（NCL_QUE_30）的配方最具应用前景：凭借槲皮素丰富的游离酚羟基，该组合表现出最强的抗菌活性和抗氧化性能。