表面脱乙酰纳米甲壳素作为抗菌涂层在肉类保鲜中的应用研究

本文系统探讨了基于脱乙酰纳米甲壳素（D-ChNCs/D-ChNFs）的可降解抗菌涂层在冷鲜牛肉保鲜中的应用。研究通过酸水解与湿法球磨分别制备两种纳米材料，对比其成膜特性（透明度、表面粗糙度、力学强度）、抗菌性能（对E. coli和S. aureus的抑制）及保鲜效果（延缓脂质氧化、蛋白质分解和微生物增殖），为食品保鲜领域提供了可持续的生物质解决方案。

　　

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Materials and reagents

天然甲壳素（实用级，脱乙酰度DD=5.5%）购自上海麦克林生化有限公司（中国上海）。通过乌氏粘度法测定其分子量为2.6×10⁵ g/mol。氢氧化钠、盐酸、硼酸、氧化镁、三氯化铁、过硫酸钾、乙醇、三氯乙酸、硫代巴比妥酸和乙酸均购自成都化学试剂有限公司（中国成都）。2,4,6-三(2-吡啶基)-均三嗪（TPTZ）及其他化学试剂为分析纯，直接使用未进一步纯化。

Characterization of D-ChNCs and D-ChNFs

本研究通过脱乙酰改性结合酸水解与湿法球磨分别制备了表面脱乙酰纳米甲壳素（D-ChNCs和D-ChNFs）（图1A）。采用双突跃电位滴定法测定D-ChNCs和D-ChNFs的脱乙酰度（DD）分别为41%和29%。尽管天然甲壳素在酸水解或球磨前均经过相同的脱乙酰处理，但后续不同的加工方式导致两者DD存在差异。酸水解过程可能部分降解了甲壳素分子链上的乙酰基团，而机械球磨则更多保留其原始结构。

Conclusions

我们基于D-ChNCs和D-ChNFs开发了一种具有生物可降解和抗菌功能的生物源涂层，可用于肉类保鲜。成膜能力取决于纳米甲壳素的形态：D-ChNCs形成更透明、更光滑且更坚韧的薄膜，而D-ChNFs形成的薄膜具有更好的紫外线阻断性和更高的塑性。此外，本研究制备的D-ChNCs和D-ChNFs均能抑制E. coli和S. aureus的生长，并通过减缓脂质氧化、蛋白质分解和微生物增殖来延长冷鲜牛肉的货架期。