鱼明胶-白沙蒿胶复合膜负载竹叶黄酮的活性包装特性及其在冷鲜猪肉保鲜中的应用研究

推荐：为解决传统石油基包装材料不可降解及冷鲜肉易腐败问题，研究人员以鱼明胶(FG)和白沙蒿胶(ASKG)为基质，通过流延法制备负载竹叶黄酮(BLF)的活性包装膜(FA-BLF)。结果表明，BLF通过氢键交联提升薄膜机械强度、阻隔性和抗氧化/抗菌活性，使冷鲜猪肉保质期从6天延长至12天，为开发可降解功能性食品包装提供新策略。

　　

【研究背景】

在全球肉类消费中，猪肉占比高达36.1%，但其富含的蛋白质和多不饱和脂肪酸易引发微生物污染和氧化变质。传统石油基塑料包装虽成本低廉，却带来严峻的白色污染。鱼明胶(Fish gelatin, FG)作为哺乳动物明胶的替代品，虽具良好成膜性和生物相容性，但存在机械性能差、水蒸气透过率高的问题。与此同时，竹叶作为农业废弃物富含具有抗氧化和抗菌活性的黄酮类化合物(Bamboo leaf flavonoids, BLF)，但其在食品包装中的应用尚未充分开发。

【研究方法】

研究团队以FG和白沙蒿胶(Artemisia sphaerocephala Krasch gum, ASKG)为基质，采用流延法制备不同BLF浓度(0-7%)的FA-BLF复合膜。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)分析分子相互作用与微观结构，测定薄膜机械性能、水蒸气透过率(WVP)和氧渗透率(OP)，并评估DPPH/羟基自由基清除率和抑菌圈实验。将薄膜应用于4℃贮藏的冷鲜猪肉，定期检测pH、挥发性盐基氮(TVB-N)、硫代巴比妥酸反应物(TBARS)和菌落总数(TVC)等指标。

【研究结果】

3.1.1 傅里叶红外光谱分析

FT-IR显示BLF与FG/ASKG通过氢键结合，3281 cm^-1处峰位移表明分子间作用力增强，薄膜致密性提高。

3.1.2 微观结构

SEM显示BLF添加使薄膜截面孔隙减少，7% BLF组形成致密网络结构，证实BLF的物理交联作用。

3.1.3 抗氧化活性

7% BLF薄膜的DPPH和·OH清除率分别达77.02%和53.0%，归因于黄酮结构中3,4-二羟基的电子供给能力。

3.1.4 抗菌性能

对E. coli和S. aureus的抑菌圈直径较对照组增加6.83-7.76 mm，BLF通过破坏微生物细胞壁糖苷键发挥作用。

3.1.7 机械性能

7% BLF使薄膜拉伸强度提升9.48%，但断裂伸长率降低16.99%，氢键交联增强了刚性而降低了延展性。

3.1.9 阻隔特性

WVP和OP值分别降低38.43%和28.57%，归因于BLF延长了水氧分子的迁移路径。

3.2 冷鲜猪肉保鲜

FA-7% BLF组在12天时TVB-N值(10.47 mg/100g)仍低于国标限值(15 mg/100g)，TBARS值延迟3倍达到腐败阈值，菌落总数控制效果优于聚乙烯膜组6天水平。

【结论与意义】

该研究通过BLF与FG/ASKG的分子协同，开发出兼具抗氧化、抗菌和优异阻隔性能的可降解活性包装膜，使冷鲜猪肉保质期延长100%。发表于《LWT》的成果不仅为竹叶废弃物高值化利用提供新途径，更为替代传统塑料包装提供了科学依据，对推动食品包装绿色转型具有重要实践价值。