用于牛肉保鲜的集成抗菌与新鲜度监测功能的活性智能包装策略研究

本研究创新性地开发了一种基于聚乙烯醇/壳聚糖（PVA/CS）基质的活性智能包装系统，通过分别负载铜氧化单宁酸醌（CuTAQ）抗菌剂和紫薯花青素指示剂，成功构建了兼具高效抗菌（可杀灭99%以上S. aureus和E. coli）和实时新鲜度视觉监测功能的双模块包装体系。该技术显著延长牛肉保质期（25°C达48小时，4°C达8天），为食品保鲜领域提供了低成本、高效益的智能包装解决方案。

　　

^Highlight

采用简易合成法成功将抗菌材料CuTAQ与pH指示剂紫薯花青素分别整合至PVA/CS基质中，制备出具有抗菌功能的PCQ膜和能实时监测新鲜度的PCP指示标签（图1a）。该合成工艺不仅操作简便，且原料易得、成本低廉，为大规模生产奠定了坚实基础。

^结论

综上所述，我们通过分别在PVA/CS成膜溶液中添加抗菌材料CuTAQ和紫薯花青素，成功研制出PCQ抗菌膜与PCP新鲜度指示标签。实验结果表明，壳聚糖与CuTAQ的加入在保持薄膜透明度的同时，显著提升了其机械强度、紫外线屏蔽能力、气体阻隔性、防水性能及抗菌效能。该薄膜接触60分钟后可近乎完全杀灭金黄色葡萄球菌（S. aureus）和大肠杆菌（E. coli），展现出卓越的广谱抗菌特性。牛肉保鲜实验证实，抗菌膜能显著延长牛肉在25°C和4°C条件下的保质期（分别达48小时和8天），并良好维持感官品质。同时，指示标签的颜色变化可有效监测并响应牛肉贮藏过程中的新鲜度变化。本研究为食品包装领域提供了一种将指示标签与抗菌膜相结合的智能监控策略，该方案不仅降低了制备成本，更为推动智能包装的实际应用提供了创新路径。