纳米纤维素/单宁酸协同稳定乳液与复合色素共载多糖基薄膜的制备及其在保鲜监测与高效防腐中的应用

本文创新性地构建了具有双重功能的海藻酸钠/卡拉胶双层智能活性膜：内层由纤维素纳米晶(CNC)/单宁酸(TA)复合物稳定奥勒冈精油Pickering乳液(CTO)，赋予薄膜缓释抗菌特性（对金黄色葡萄球菌抑菌率达98.8%）；外层通过花青素(An)/茜素(Al)与TA的共色素效应，显著提升pH/NH3响应灵敏度。该研究突破性地采用"双TA策略"，同步增强机械强度（拉伸强度提升47%）和显色范围（ΔE>15），在48小时虾仁保鲜中TVB-N值仅增加15.87?mg/100?g。

　　

Highlight

本研究通过逐层浇铸策略成功开发出具有双重TA功能的Car/CTO-Alg/Al/An/TA双层薄膜。内层Car/CTO展现出增强的抗菌（对大肠杆菌抑菌率87.6%）和抗氧化性能，而外层Alg/Al/An/TA则通过色素协同作用显著提升显色强度（色差值ΔE达18.7）并拓宽显色范围。该薄膜同时具备卓越的紫外线阻隔性能（280nm处透光率仅0.8%）。

材料与化学试剂

微晶纤维素(MCC)购自索莱宝科技公司，κ-卡拉胶(Car)凝胶强度为1000-1100?g/cm²，奥勒冈精油(OEO)和花青素(An)由百川康泽生物技术公司提供，单宁酸(TA)纯度≥98%（源叶生物）。

CNC/TA复合物与CTO的表征

图2a展示了CNC/TA复合物及CTO的制备流程。SEM显示（图2b-c），TA通过强粘附特性在CNC表面形成稳定复合物，这种"分子桥接"效应使乳液稳定性提升300%。

结论

该双层膜创新性地整合了TA的双重角色：既作为乳液稳定剂又作为共色素剂。在虾仁保鲜实验中展现出15.87?mg/100?g的TVB-N变化值，且功能物质负载不影响其生物降解性。这种"抗菌-指示"双功能设计为智能包装提供了新范式。