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

  • 探访北京市密云区新农村中学安置点

  • 走进智利港口之城——瓦尔帕莱索

独家策划

推荐阅读
习近平总书记在国家科学技术奖励大会、两院院士大会、中国科协第十一次全国代表大会上强调,“十五五”时期是科技强国建设的关键攻坚期。必须抓住历史机遇,迎接时代挑战,加快推进高水平科技自立自强,向着到2035年建成科技强国的目标坚定迈进,扎扎实实以科技创新支撑和引领中国式现代化。
2026-07-10 09:45
围棋长期被视为高度依赖经验、直觉和审美判断的领域,棋手通过棋谱、布局、定式、手筋和长期对局积累对“好棋”的理解。这类进展的意义,不只是“提高实验效率”,更深层的变化在于,它改变了科学发现中“候选对象”生成的方式。
2026-07-10 09:43
丁烈云认为,面向工程难题,要用工程理论支撑技术突破,打通“工程科学—工程技术—产业应用”完整链条,让前沿科技真正服务于社会。针对高端装备制造转型升级痛点,中国工程院院士郭东明系统阐释了高性能制造的全新发展理念。
2026-07-10 09:41
在9日举行的两院院士大会上,我国石油地质与勘探专家邱中建院士荣获第十六届光华工程科技奖成就奖,高性能精密制造专家郭东明院士等39人荣获光华工程科技奖。
2026-07-10 09:40
人民大会堂万人大礼堂的巨大天幕上,灯光璀璨,熠熠生辉;礼堂内,中国科技界的杰出代表们,肩负全国科技工作者的重托,济济一堂、共襄盛会。
2026-07-10 09:39
水的氢键强度及动力学过程全量子效应研究:在一滴水中探寻物理之美 在王恩哥看来,物理学研究有一个很大的特点,就是它能把复杂的事情简单化,并且抓住其中最本质的问题——这就是物理学的魅力所在。
2026-07-09 09:51
而这一切的起点,要回到半个世纪前——在中国科学院物理研究所那间废弃的鸡舍里,陈立泉铺开了这张后来冠绝全球的“电动”蓝图。自1981年起,在中国科学院的持续支持下,实验室瞄准真正实用的锂电池,牵头组织并承担了一系列国家重大项目。
2026-07-09 09:51
谈及荣获国家最高科学技术奖,贲德谦虚地说:“这不是我个人的奖,而是所有‘雷达人’的荣誉。从原理探索到技术攻关再到雷达建造,10余载春秋,为了研制代号“7010”的远程相控阵雷达,贲德与团队闯过了一个又一个难关。
2026-07-09 09:50
发展数智经济,通过促进科技创新和产业创新深度融合培育新质生产力。为此,笔者建议,应从要素供给、产业融合、创新转化和制度保障四个方面发力,把数智经济的技术势能转化为新质生产力的发展动能。
2026-07-09 09:50
耄耋之年,她坐着轮椅来到采访室,一身深蓝素装,神情温和。她,就是“七一勋章”获得者、中国工程院院士、中南大学教授钟掘。1960年,钟掘毕业后来到岳麓山下的中南矿冶学院,一头扎进被人称作“傻大黑粗”的冶金机械行业。
2026-07-09 09:49
中国科协第十一次全国代表大会是在“十五五”开局之年召开的一次重要会议,是科协系统和广大科技工作者的一次盛会。实践充分证明,我国科技工作者始终胸怀祖国、服务人民、勇攀高峰、敢为人先,不愧为党和国家充分信赖的优秀队伍和建设科技强国的中坚力量。
2026-07-09 09:49
从安装智能芯片的比赛用球,到协助裁判的视频技术,再到支持百万球迷转运的中国列车……这支“中国队”被美国消费者新闻与商业频道誉为世界杯供应链“不可或缺的一环”。
2026-07-08 10:08
7月7日是小暑节气,恰逢年度“最小太阳”现身天宇。当日凌晨2时左右,地球过远日点,这是一年中地球距离太阳最远的位置,这天观测到的太阳视直径为全年最小。
2026-07-08 10:06
近日,西南石油大学新能源与材料学院光伏材料与技术科研团队传出好消息:其研发的小尺寸超高效叠层太阳能电池光电转换效率接近35%,大幅超越常规太阳能电池的光电转换效率。
2026-07-08 10:04
目前,大连海事大学已与72家行业单位建立联合培养,共建162个专业实践基地、4个工程技术中心,聘任600余名企业导师,真正实现“工程出题、校企共答、产业阅卷”。
2026-07-08 09:52
一生钢铁报国,一生慷慨无私。崔崑院士走了,但他留下的,是钢的筋骨,是火的温度,是一颗永远滚烫的赤子之心。
2026-07-08 09:45
在河北雄安人工智能产业园的一楼展厅里,一台工业机器人正利落地演示货物搬运,机械臂精准而有力;楼上,键盘敲击声此起彼伏,研发人员专注地写着代码。产业园一年前才“开业”,如今已成为人工智能公司发展的产业高地。这里诞生的国内首个处理结构化数据的通用大模型,适用于多个工业场景;这里诞生了便携式颅脑出血检测分析仪,让医学检查更加快捷便利……
2026-07-07 09:44
从“争第一”的局部超越,到“创唯一”的向上突围,再到“守专一”的产业韧性,这三重创新路径相互交织,共同勾勒出中国从“世界工厂”迈向“创新引擎”的壮阔图景
2026-07-07 09:42
近日,在内蒙古阿拉善盟额济纳旗东风镇古日乃嘎查的航天育种试验基地内,曾搭载实践十九号卫星的荒漠肉苁蓉“太空种子”,在地面选育试验中取得关键进展——首批试验植株成功开花。
2026-07-07 09:40
高校专业目录的更新,绝非简单的名称变动,而是立足国家需要、顺应产业发展、面向科技前沿之举。新农科教育已不再是单纯的“种地养猪”,而是要有系统思维和交叉学科背景,特别是打破农学、工学、理学等传统学科壁垒。
2026-07-07 09:39
加载更多