综述:芒果副产物在可持续活性包装中的价值提升:功能化生物聚合物薄膜的研究进展

【字体: 时间:2025年08月27日 来源:Food Chemistry: X 6.5

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  这篇综述系统阐述了芒果加工副产物(果皮、种子、叶片)在功能性食品包装膜中的应用突破,重点分析了其富含的多酚(polyphenols)、果胶(pectin)、淀粉(ST)等活性成分如何增强生物降解膜(PLA/CS/HPMC)的机械强度、紫外线(UV)阻隔及抗菌(antimicrobial)性能,为替代石油基塑料提供了符合循环经济(circular economy)的绿色解决方案。

  

芒果副产物赋能可持续包装的革命性突破

引言

全球塑料污染危机催生了生物基食品包装材料的研发热潮。芒果(Mangifera indicaL.)作为热带地区主要经济作物,其加工过程中产生的果皮(35-60%果实重量)、种子(含淀粉58-80%)和叶片等副产物富含高价值活性成分,正成为功能化生物聚合物薄膜的理想添加剂。

芒果副产物的功能性组分

果皮:富含果胶(14.6-28.4%提取率)和酚类物质(如没食子酸),通过氢键作用增强明胶薄膜的拉伸强度(TS 6.5 MPa),其紫外吸收特性可保护光敏感食品。

种子:内核淀粉(MKS)的高直链淀粉含量(10.1%)赋予薄膜优异成膜性,与纳米淀粉晶体(SNC)复合后TS提升90%(5.2 MPa),而种子蜡(MSW)使聚乳酸(PLA)薄膜水蒸气透过率(WVTR)降低55.6%。

叶片:芒果苷(mangiferin)含量达7.43%,在壳聚糖(CS)薄膜中实现70% DPPH自由基清除率,对金黄色葡萄球菌(S. aureus)抑制率达80%。

创新应用与性能提升

智能响应系统:果皮花色苷的pH敏感性被用于开发颜色指示膜,可实时监测肉类新鲜度。

纳米技术融合:芒果皮碳点(MPCD)与鱼明胶(FG)复合后,使包装猪肉在15天后菌落总数(TVC)仍低于6 log CFU/mL。

协同增效:种子油(含油酸)与果皮多酚共混,使大豆蛋白(SPI)薄膜总氧化值(TOTOX)降低65%,蛋黄酱保质期延长14天。

挑战与未来方向

当前面临提取工艺标准化(如微波辅助提取MAE参数优化)、规模化生产成本控制等瓶颈。前瞻性研究应聚焦:

  1. 1.

    多组分协同体系(如果皮果胶-种子纳米纤维)

  2. 2.

    纳米载体控释技术(如玉米醇溶蛋白封装活性成分)

  3. 3.

    生命周期评估(LCA)验证环境效益

    这些突破将推动芒果废弃物从实验室走向工业化应用,重塑食品包装的可持续发展格局。

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