基于Cupriavidus necator鸡皮油源PHB的环保型纳米纤维素复合材料开发及其在食品保鲜中的应用

本文创新性地利用鸡皮油作为低成本碳源，通过Cupriavidus necator IBRC-M10878固态发酵合成聚羟基丁酸酯（PHB），并引入5%纤维素纳米晶体（CNCs）构建纳米复合材料。该材料使水蒸气透过率降低22.3%、氧气透过率减少18.95%，拉伸强度提升23.3%，为食品包装领域提供了兼具环境友好性与优异阻隔性能的新型解决方案。

　　

亮点聚焦

本研究首次采用鸡皮油作为碳源，通过固态发酵工艺实现PHB的高效合成。该策略不仅解决了液态发酵中油脂分离的技术难题，更开创了禽类加工副产物高值化利用的新路径。

结果与讨论

发酵动力学显示，在72小时时PHB产量达3.52 g/L，转化率为0.41 g/g。通过¹³C NMR和FTIR证实产物为典型PHB结构，其熔点为169.88°C，热降解温度达298.82°C。添加5% CNCs的纳米复合材料展现出惊艳性能：接触角降低12.39%，透光率骤降65.69%，仿佛为包装材料装上"智能滤网"；而23.3%的拉伸强度提升则让脆性PHB成功"逆袭"。

结论

这项研究如同搭建了一座"绿色桥梁"——前端连接禽类加工废弃物，后端通向高性能食品包装市场。所开发的纳米复合材料不仅使氧气透过率降低近五分之一，其"水晶盔甲"（CNCs增强相）更显著延缓了食品腐败进程，为生物基包装材料的商业化应用提供了关键技术支撑。