具有高分隔性能的pH响应型负载茄子提取物细菌纤维素/魔芋葡甘聚糖复合薄膜用于猪肉新鲜度的实时监测

《Food and Bioprocess Technology》：pH-Responsive Eggplant Extract-Loaded Bacterial Cellulose/Konjac Glucomannan Composite Films with High Barrier Properties for Real-Time Pork Freshness Monitoring

　　

摘要

针对塑料包装带来的安全风险、无法实时监控食品腐败以及日益增长的环境问题，具有高性能阻隔性和实时监控能力的环保可生物降解智能包装材料至关重要。本研究致力于制备具有优异阻隔性能和 pH 响应变色功能的功能性复合薄膜，用于实时监控食品新鲜度。通过将细菌纤维素（BC）的高结晶纳米纤维网络与魔芋葡甘聚糖（KGM）结合，利用分子间氢键、链缠结和孔隙填充相互作用构建了致密的 BC/KGM 基质。此外，通过原位掺入法将茄皮中提取的茄皮花青素（Rhim 等，2011）掺入薄膜中作为 pH 指示剂，从而产生一种 pH 响应型高阻隔复合材料。该优化的 BC/KGM-6% EE 复合薄膜表现出优异的氧气和水蒸气阻隔性能，氧气透过率低至 8.7731 g·m^?2·s^?1，水蒸气透过率（WVP）降至 1.642 ×10^?8 g·m^?1·s^?1·Pa^?1，同时表现出良好的耐油/溶剂性（7 天后）以及对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的强抗菌活性，抗菌率分别约为 95% 和 85%。在猪肉储存期间，BC/KGM-EE 薄膜的颜色逐渐由浅紫色变为橙色（指示腐败），从而实现了对猪肉新鲜度的实时监控。此外，含有 6% (w/v) 茄皮花青素的活性薄膜（BC/50%KGM-6%EE）有效保持了冷鲜肉的质量，并将保质期延长了 6 天。这种智能包装材料为动态食品新鲜度监测提供了一种新颖的解决方案，并扩展了智能包装的潜在应用。