点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:“膜”力十足:南亚所在绿色高分子涂膜保鲜材料研究领域取得新进展
首页> 光明科普云> 科普中国智惠农民> 农科前沿 > 正文

“膜”力十足:南亚所在绿色高分子涂膜保鲜材料研究领域取得新进展

来源:光明网-科普中国2022-11-09 14:36

“膜”力十足:南亚所在绿色高分子涂膜保鲜材料研究领域取得新进展

  “民以食为天,食以安为先”,果蔬保鲜作为食品安全中的一员,一直备受社会大众的关注。近日,南亚所旱作新材料研究室在国际顶级期刊《Carbohydrate Polymers》(中科院JCR一区,2022年影响因子10.723)上发表了题为“Amphiphilic chitosan/carboxymethyl gellan gum composite films enriched with mustard essential oil for mango preservation”的研究论文。该研究通过对壳聚糖、结冷胶进行改性,构建了两亲性壳聚糖/羧甲基结冷胶/芥末精油复合材料,研究了复合材料的阻隔性能、力学性能以及抗菌性能等,同时将该复合材料涂膜液应用于芒果保鲜,解决了单一壳聚糖高分子涂膜保鲜材料膜力学性能差,抗菌性能不足的问题。研究结果表明,经过两亲性壳聚糖/羧甲基结冷胶复合材料涂膜处理可以延长芒果呼吸高峰期,同时水果货架期可以延长10天,另外,研究发现添加了芥末精油的两亲性壳聚糖/羧甲基结冷胶复合材料可以延缓果实腐败、衰老,阻止果实营养成分发生剧烈变化。

“膜”力十足:南亚所在绿色高分子涂膜保鲜材料研究领域取得新进展

图1 壳聚糖/结冷胶/芥末精油复合涂膜对芒果的保鲜示意图

  目前,水果贮藏保鲜有很多种方法,主要有低温贮藏法、气调贮藏法、热处理杀菌法、辐照贮藏法、臭氧处理法和化学保鲜剂处理法等,但这些保藏方法存在投资成本高,技术复杂,难于控制或有毒物质残留等问题。真正绿色健康的保鲜方法,成为整个行业的期待,也是每一个人健康生活不可缺少的。因此,立足高效安全环保低廉易操作的原则,涂膜保鲜应运而生。涂膜保鲜是近年兴起的保鲜新方法之一,其利用涂膜液在水果表面形成一层薄的高分子膜来抑制果蔬的气体和水汽交换以及果蔬代谢,从而降低采后果实的呼吸强度,减少水分蒸发,达到延长水果保鲜期的目的。

  绿色高效的涂膜材料是开发涂膜保鲜剂的关键。壳聚糖是自然界存量最丰富的多糖之一,具有良好的生物相容性、可降解性、成膜性、阻隔性以及抗菌性,被认为是可食性涂膜保鲜的理想材料之一。但壳聚糖膜存在着成膜后机械性能差、抑菌性能不足等问题。结冷胶是一种天然微生物多糖,具有高透明、耐酸广、强稳定性、凝胶性、风味释放性、耐高温等性能,已广泛用于食品、日用品、药品等领域,结冷胶的引入能有效提高壳聚糖成膜后的机械性能。植物精油是一类植物源次生代谢产物,具有广谱、高效的抗菌活性,是公认的无公害天然防腐保鲜剂,不仅可以有效地提高涂膜材料的防腐抑菌效果,而且能改善涂膜的力学性能,产生协同增效作用。本研究将壳聚糖羧甲基改性后接入胆酸基团形成两亲性壳聚糖衍生物(CMCS-g-CA),使其具有良好的水溶性,以及与疏水性材料更好的相容性,然后与水溶性的羧甲基结冷胶(CMGG)进行复合,构建高分子涂膜保鲜材料。在这项工作中,为了获得具有最佳机械和阻隔性能的复合膜,通过对复合膜的透水透气性能以及力学性能进行表征,确定了CMCS-g-CA/CMGG的合适重量比为5:2。同时,添加了芥末精油(MEO)的CMCS-g-CA/CMGG/MEO复合膜对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和炭疽杆菌具有良好的抗菌性能,并且抗菌活性随着MEO用量的增加而逐渐增强。与未涂膜芒果样品相比,在室温下,用CMCS-g-CA/CMGG/MEO涂膜的芒果货架期延长了10天。这项研究表明,壳聚糖/结冷胶/植物精油复合材料可应用于开发具有高抗菌活性的食品保鲜包装材料,为绿色多功能水果保鲜材料的开发提供新的策略。

“膜”力十足:南亚所在绿色高分子涂膜保鲜材料研究领域取得新进展

图2 不同比例CMCS-g-CA/CMGG对复合膜机械性能(a)和物理性能(b)的影响

“膜”力十足:南亚所在绿色高分子涂膜保鲜材料研究领域取得新进展

图3 不同浓度芥末精油对复合膜抗菌性能(a)以及保鲜效果(b)的影响

科普中国智惠农民

学术支持

中国热带农业科学院南亚热带作物研究所

制作

光明网科普事业部

记者

谢芸

“膜”力十足:南亚所在绿色高分子涂膜保鲜材料研究领域取得新进展

[ 责编:武玥彤 ]
阅读剩余全文()

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 日/周
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • C919国产大飞机 联通中西部空中交通

  • “家长夜校”走进小学校园

独家策划

推荐阅读
智能科技是当前最具革命性、引领性的科技前沿,是推动新质生产力质态变革的关键力量,它不仅表现为技术层面的迭代,更体现为生产方式、产业形态和价值创造模式的系统性重构,并推动形成智能经济新形态。
2026-10-20 10:00
推进全球人工智能伦理治理,必须坚持“以人为本、向上向善”,以增进全人类共同福祉为根本目标,从技术普惠、精准治理、多元参与和全球共治四个方面协同推进,构建发展机会均等、权责边界清晰、国际协同高效的治理秩序。
2026-10-20 09:59
人民健康是民族昌盛和国家强盛的重要标志,也是中国式现代化行稳致远的根基所在。时隔十年,2026年10月,全国卫生与健康大会再次召开。回望十载征途,健康中国已从宏伟蓝图,化作大江南北触手可及的民生福祉。
2026-10-20 09:58
自然如何不被贫困“吞噬”,跨境之痛如何共担,资金如何流向正确方向——16日在亚美尼亚首都埃里温举行的生物多样性领导人峰会,就这三个问题向《生物多样性公约》第十七次缔约方大会(COP17)正式谈判传递出三个诉求:把自然保护纳入安全议程,让全球目标回应区域现实,让资金和措施真正到位。
2026-10-20 09:57
生产要素创新性配置,推动资源治理由技术优化向制度协调延伸。算电协同、算水协同揭示的资源逻辑,是技术创新改变资源利用方式、要素创新性配置提升系统效能、产业转型升级实现综合价值的有机统一。
2026-10-20 09:55
围绕“科学作为全球公共产品”“负责任的人工智能应对全球挑战”“科学、社会与信任”三大议题开展对话交流
2026-10-20 08:58
2026国际科学理事会中期会员大会暨北京科学对话由国际科学理事会主办,中国科学技术协会、中国科学院、中国社会科学院、北京市人民政府共同举办
2026-10-20 08:29
城市是人民美好生活的载体,人民群众是城市建设的主体和城市发展的动力源泉。
2026-10-19 09:32
当你出门后,扫地机器人根据你的清洁习惯自己排定工作时间、规划好路线;自研的快充技术,让它边充边扫、无限续航。这个颇具科幻意味的场景,已被第140届中国进出口商品交易会(广交会)上的一款产品实现。
2026-10-19 09:35
“可信工具”这一重要提法精准抓住了人工智能发展的一个根本问题:我们不能只问人工智能是不是更聪明、更高效、更强大,还要追问它是否真正可信。
2026-10-19 09:31
让从农田到餐桌的全过程均有标准可依,并积极推广应用食品数字标签,让食品信息获取更便捷高效。
2026-10-19 09:18
推动卫生与健康事业高质量发展,不断提高人民健康水平,确保健康中国建设取得决定性进展。
2026-10-19 09:16
当前全球生态环境挑战日益严峻,科技创新是应对可持续发展挑战的核心力量。
2026-10-16 16:29
10月16日是第四十六个世界粮食日,所在周是全国粮食安全宣传周,主题为“创新当下,粮安未来”。从良种选育、智能农机到数字农业、精准储运,创新正成为粮食增产、节粮减损、营养提升的关键引擎。即日起,光明网联合科普中国推出系列科普视频,深入解读科技创新绘就的粮安答卷。
2026-10-16 08:46
在显示技术升级与人工智能赋能的双重驱动下,行业正跳出传统数字阅读的固有边界
2026-10-16 08:45
打造集技术研发、模型训练、系统验证及场景测试于一体的创新基地,推动人形机器人及具身智能技术从实验室研发阶段走向大规模产业应用。
2026-10-16 08:39
工业和信息化部、中央网信办、市场监管总局高度重视,在前期调查工作基础上,成立联合调查组开展核查,并依法依规处理。有关情况将及时公布。
2026-10-16 08:40
大会延续“零碳·科技”永久主题,以“智储新程 绿动全球”为年度主题
2026-10-16 08:35
“戈壁荒滩老风口,飞沙走石雁不留。托里县老风口蝶变的三部曲,为生态脆弱地区推动高质量发展、树立和践行正确政绩观,提供了深刻启示。树立和践行正确政绩观,就要算大账、算长远账、算整体账,既做显功、也做潜功,把生态优势转化为发展优势、民生福祉。
2026-10-15 09:51
常压下,水到0℃会结冰,这就是人们熟悉的相变,0℃即是相变的临界点。两篇论文的共同通讯作者、宁波东方理工大学助理教授余雪佳,把这个难题比作“在沸水中完好保存一件冰雕”。
2026-10-15 09:49
加载更多