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 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 习近平出席“上海合作组织+”会议并发表重要讲话

  • 习近平出席上海合作组织成员国元首理事会第二十六次会议并发表重要讲话

独家策划

推荐阅读
中共中央、国务院日前转发了《中央宣传部、司法部关于开展法治宣传教育的第九个五年规划(2026—2030年)》,标志着全民普法正式开启“九五”的新周期。
2026-09-01 09:42
开学季来临,从近红外光醒脑仪、α脑波音频智慧仪,到加入红光模块的哺光台灯、模拟户外远眺的雾视屏……各类宣称能“醒脑”“护眼”的产品在电商平台热卖。他进一步指出,儿童颅骨厚度、密度与成人差异显著,目前尚无任何一项权威神经科学研究支持健康儿童使用此类设备。
2026-09-01 09:36
2026中国国际大数据产业博览会上,观众围观机器人表演。文生图、文生视频、音乐生成等一系列智能服务背后,核心驱动便是词元。用国家数据发展研究院院长胡坚波的话说,词元的生产就是以算力作为底座、以数据作为语料、以模型作为中枢来开展智能的工作。
2026-09-01 09:31
长期以来,美国亚利桑那州布莱克河西支流的本土阿帕奇鳟和圆尾鳅,一直难以与入侵的溪红点鲑竞争。研究超级雄鱼的科学家已经锁定了另外10个目标,包括白斑狗鱼、玻璃梭鲈、斑点叉尾鮰,甚至牛蛙。
2026-09-01 09:29
UDP-葡萄糖从细胞质一侧进入亲水口袋,神经酰胺则从膜内侧“横向”滑入疏水通道,两条通道最终在催化中心汇合。在此基础上,他们进一步解析了UGCG与多种代表性抑制剂结合的结构,试图看清药物究竟如何把这道“总闸门”关小。
2026-09-01 09:26
冰川持续消融直接推动高原冰湖数量、面积大幅增长,极大加剧了冰湖溃决洪水、泥石流等灾害风险。
2026-08-31 10:00
“咩——”眼下,新疆籽用西葫芦陆续成熟,双河市石峪镇的千亩籽用西葫芦地里,来了群特殊的“帮手”。每年8月,山区牧场的牧草逐渐进入枯萎期,牧民便会和籽用西葫芦种植户们提前联系,协商把羊群转场到这里。
2026-08-31 09:59
真正把“技术可行”与“应用可行”“商业可行”结合起来,做到在场景中磨技术、在市场中促转化,产业创新的种子和幼苗才能更好成长为参天大树  当下,具身智能产业正发生一场耐人寻味的双向奔赴。
2026-08-31 09:58
元英进解释道,生物制造过程中,生物反应通常条件温和,原料来自可再生资源或废弃物,生产流程能减少有毒试剂和资源消耗。
2026-08-31 09:55
作为本届运动会全新增设的青少年赛项,足球3V3 U19组别允许中小学生同场竞技。
2026-08-31 09:54
围绕海洋、低空、低碳、新能源、智驾等领域发布两批共60个场景,今年场景清单预计将扩容至100个以上。
2026-08-31 09:54
在机器人足球互动区,身高不足1米的小型人形机器人成为射门球员,现场的小观众担任守门员,开启点球大战,战况激烈。
2026-08-28 09:29
由此而言,坚持让人工智能服务立德树人这一根本任务,助力“五育”并举、促进学生全面发展,才能让人工智能成为赋能教育和学生的有力臂膀。
2026-08-28 09:23
“十五五”期间国家电网将加快特高压通道建设
2026-08-28 04:55
“叮——”一声清脆的钟鸣划开展厅的喧嚣,天工3.0机器人的银白机械臂轻叩青铜编钟,《小星星》的旋律徐徐流淌。
2026-08-28 03:55
为推动人工智能医学影像研究的负责任创新和健康发展,国家科技伦理委员会医学伦理分委员会27日发布《人工智能医学影像研究伦理指引》。
2026-08-28 03:55
8月26日,第二届世界人形机器人运动会在国家速滑馆“冰丝带”闭幕。小型组400米比赛中,北京人形机器人创新中心研发的天工Omni一骑绝尘,以45.66秒的绝对速度率先撞线,其掩面狂奔的“娇羞”姿势更是火遍全网。
2026-08-27 09:55
作为地球上物种多样性最高的动物类群,昆虫的早期起源与登陆演化历史长期存在研究空白。系统研究表明,先驱乔昔虫这一早期干群昆虫具备半水生两栖生活习性,栖息于水陆交界的湿润微环境。
2026-08-27 09:53
中共中央政治局常委、国务院总理李强8月24日至26日在黑龙江、吉林调研。
2026-08-27 09:51
重庆依山而建、傍水而兴,多山多水的复杂地貌,给城市交通建设带来天然挑战,也造就了独一无二的立体交通图景。“悟空立交”的出圈,也是中国超级基建版图的微小切片。广袤中华大地,山河辽阔、地貌多元,从峡谷江河到高原山川,中国基建逢山开路、遇水架桥,在复杂地形上书写了无数建设传奇。
2026-08-27 09:50
加载更多