单宁酸协同沸石咪唑酯骨架-8改性高强度透气防水壳聚糖-明胶复合膜在蓝莓保鲜中的应用研究

本研究创新性地利用单宁酸（TA）协同沸石咪唑酯骨架（ZIF-8）改性壳聚糖/明胶/聚乙烯醇复合膜，通过构建多孔气体交换通道，显著提升薄膜的机械强度、热稳定性、阻隔性及抗氧化活性。CTZ100复合膜（100 mg ZIF-8+20 mg TA）在蓝莓保鲜中有效抑制微生物腐败、水分迁移与品质劣变，为开发兼具呼吸调控与抗氧化功能的可降解活性包装（AP）提供了新策略。

　　

Highlight

本研究通过构建ZIF-8@单宁酸协同体系，显著增强壳聚糖/明胶/聚乙烯醇复合膜的机械性能与抗氧化能力，并利用ZIF-8的多孔结构为水果呼吸提供气体交换通道，为开发高性能可降解活性包装材料提供新思路。

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Materials

壳聚糖（CS，分子量60–80 kDa，脱乙酰度≥85.00%）、聚乙烯醇（PVA，聚合度1750±50，纯度≥99.00%）、明胶（GEL，碱性动物源明胶，凝胶强度～240 g）购自国药集团化学试剂有限公司（上海）。甘油购自金山化学试剂有限公司（成都）。六水合硝酸锌（纯度≥99.00%）、单宁酸、2-甲基咪唑（分子量：82.08 g/mol）均购自阿拉丁试剂有限公司（上海）。实验用水为超纯水。

Structural characterization of ZIF-8 nanoparticles

通过扫描电子显微镜（SEM）观察合成的ZIF-8纳米颗粒，显示其具有规则的十二面体晶体形态，尺寸均一、分布均匀（图1a），与先前报道一致（Zhang et al., 2024）。图1b展示了水相合成ZIF-8纳米颗粒的粒径分布和Zeta电位结果。粒径分布呈单峰，峰值位于530 nm附近，进一步证明其均匀性与良好分散性。

Conclusion

本研究通过水相法合成ZIF-8，并将其与单宁酸共同引入壳聚糖/明胶/聚乙烯醇薄膜中。低浓度ZIF-8（50–100 mg）通过与聚合物基质形成致密交联网络，显著提升薄膜性能。最优薄膜CTZ100（含100 mg ZIF-8）表现出增强的热稳定性（总失重率75.81%）、机械强度（较CT组提高1.60倍）、抗氧化活性（提升10.10%）及气体交换能力。