近红外触发时空控释肉桂醛的抗菌Pickering乳液水凝胶在鲜食葡萄长效保鲜中的应用研究

本文创新性地构建了一种集成光热响应Pickering乳液（ICG-HNTs@Cin）与温敏生物聚合物（κ-卡拉胶/明胶）的智能水凝胶系统（IHCH），通过近红外（NIR）光控释肉桂醛（Cin）实现非接触式抗菌与水分保持双重功能。该系统利用负载吲哚菁绿（ICG）的埃洛石纳米管（HNTs）稳定乳液，在NIR照射下触发Cin挥发与溶胶-凝胶相变，使葡萄保鲜期延长250%，为智能食品包装提供了新策略。

　　

Highlight

本研究首创了基于天然埃洛石纳米管（HNTs）的光热驱动三空间控释系统（ICG-HNTs@Cin Pickering乳液），通过近红外（NIR）照射激活吲哚菁绿（ICG）的光热效应，实现肉桂醛（Cin）的时空控释与κ-卡拉胶/明胶（CG）水凝胶的智能相变。

材料特性

透射电镜（TEM）显示ICG成功负载于HNTs管腔及表面（图1A），粒径分析表明ICG-HNTs尺寸（300-400 nm）较原始HNTs增大（图1B）。傅里叶变换红外光谱（FTIR）证实ICG通过静电作用与HNTs结合，且Cin在Pickering乳液中保持化学稳定性。

抗菌性能

NIR照射下，该系统对金黄色葡萄球菌（S. aureus）产生3.12 cm抑制圈，并通过接触/气相抗菌双模式完全抑制扩展青霉（P. expansum）生长。光热转化使Cin累积释放率达21.5%，较常温条件提升3.8倍。

保鲜应用

鲜食葡萄经IHCH处理14天后，失重率仅1.08%，硬度、pH值与可溶性固形物保持稳定。该技术突破传统薄膜包装需直接接触的局限，通过水凝胶平台实现湿度调控与营养保护，使货架期延长至对照组的2.5倍。

结论

这种整合光热转换、温敏水凝胶动力学与天然抗菌剂的智能平台，为生鲜食品的非接触保鲜提供了创新解决方案，在减少食品浪费与资源消耗方面具有重要应用潜力。