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

  • 追寻红色足迹 深学党建思想

  • 青岛邮轮母港开启暑期首航

独家策划

推荐阅读
生成式人工智能正以前所未有的力量重塑全球高等教育。面对这把“双刃剑”,如何在教育赋能与风险防控之间找到平衡,探索适应人工智能时代的高校治理路径,是全球高校共同面对的时代命题。全球高校对生成式人工智能的治理逐渐超越单纯的技术风险防控,迈向关于价值、规则与能力的系统性重构。
2026-07-02 09:20
今后钢铁厂、水泥厂、数据中心等用电大户,不能再随心所欲地使用煤电了,必须消费一定比例的可再生能源。长期以来,我国可再生能源产业发展重心锚定发电侧扩张,风电、光伏装机规模连年攀升,绿色能源供给能力实现跨越式增长。
2026-07-02 09:44
截至目前,全国配发832套流动科技馆,巡展7956站,服务公众2.57亿人次;科普大篷车累计配发1880辆,下沉乡镇及偏远地区,开展活动49.6万次,服务基层公众达4.07亿人次,行驶里程6188.5万公里,相当于绕地球1547圈。
2026-07-02 09:19
国家能源局日前发布《中国供电发展报告2026》,其中显示,我国已建成全球规模最大的电力供应体系,居民用户和小微企业告别了“花钱办电”的历史,人民群众用电获得感明显增强。
2026-07-02 09:40
农机装备是观察我国农业现代化水平的窗口,映射着农业新质生产力在田间地头的蓬勃脉动。用新技术、新场景锻造新农具,推进农机装备全程全面升级,一定能让更多农民挑上“金扁担”。
2026-07-02 09:22
随着SpaceX上市,太空算力再度成为全球科技竞争新焦点。据报道,中国已推动12颗计算卫星实现在轨运行,它们是于2025年5月14日发射升空的全球首个太空计算卫星星座。抓住机遇、乘势而上,中国完全有底气在这场太空算力竞赛中,跑出自己的加速度。
2026-07-01 09:38
电动汽车还与人工智能、新型电力电子技术加速融合,推动车辆从传统交通工具向智能能源终端转变。面对旺盛市场需求,中国电动汽车凭借完整产业链、智能化优势及快速交付能力,正改写全球汽车市场格局,成为稳定全球供应链的关键力量。
2026-07-01 09:33
中国世赛焊接团队全力对标产业升级需求,将比赛成果转化为实际应用,积极探索技能人才成长成才的实践路径。依托10余年的积淀与科学化的集训机制,中国焊接世赛团队终于迎来突破时刻,先后斩获第41届世赛银牌、第42届世赛优胜奖,并在第43届赛事中勇夺该项目的首金。
2026-07-01 09:29
短短几年,林场里农家乐和民宿如雨后春笋般涌现,如今增加到40多家,形成了一条远近闻名的“溪水农家院一条街”。每天午后,我都会沿着林场整洁的步道溜达溜达,一路景色宜人,一路自在惬意。
2026-07-01 09:26
国家税务总局30日发布最新数据显示,今年1至5月份,我国具身智能产业发展向好,呈现多方面亮点。目前,全国近九成具身智能产业企业集中在广东、北京、上海、浙江、江苏,其余少量分布在辽宁、山东、陕西、安徽等10个省市。
2026-07-01 09:24
在6月27日举行的首届西部商业航天大会现场,陕西西安高新区管委会主任陈辉端着一台银灰色的火箭发动机模型走向发布台。“我们要实现星箭总体环节的突破,大力引进培育卫星总体、火箭总体企业,支持卫星智能制造工厂和商业火箭总装线建设。
2026-06-30 10:01
近日,“共和国勋章”获得者、我国著名水稻专家袁隆平相关话题上了热搜。袁隆平带领我国科研工作者,通过雄性不育遗传工具,攻克了利用杂种优势的世界性难题,创建了系统化、原创性的杂交水稻育种体系,开辟出利用水稻杂种优势的新道路,有力保障了国家粮食安全。
2026-06-30 10:01
国家能源局29日发布数据显示,今年1至5月,全国累计完成电力市场交易电量30573亿千瓦时,同比增长24.8%。1至5月,从交易范围看,省内交易电量24361亿千瓦时,同比增长28.5%;跨省跨区交易电量6212亿千瓦时,同比增长12.2%。
2026-06-30 10:01
教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。在资源配置方面,需要强化规划衔接、政策协同,推动教育、科技、产业等多部门资源在人才培养这一共同目标下统筹配置。
2026-06-30 10:00
今年入夏以来,雷电、暴雨、大风等强对流天气轮番登场,其瞬间释放的破坏力令人心生畏惧。若身处人流密集区域,同行人不牵手,应立即进入安装有防雷装置的建筑物、金属车身的汽车等安全区域。
2026-06-30 10:00
美国核能初创企业Antares宣布,其在爱达荷国家实验室安装的小型模块化核反应堆“Mark-0”首次测试达到临界状态,成为特朗普政府发布加速核电发展行政命令以来,第一个突破这一门槛的新型反应堆设计。
2026-06-29 09:43
目前,油田油水井、站库的数字化覆盖率已分别超过97%和93%,物联网将油气生产的每一个末梢都纳入了智慧之网。
2026-06-29 09:41
中国共产党党员、中国工程院院士、著名金属材料专家、华中科技大学教授崔崑同志,因病医治无效,于2026年6月26日在武汉逝世,享年101岁。
2026-06-29 09:40
科学家成功把一束在纳米尺度下被高度囚禁的光,变成了一把能感知原子级形变的超级“尺子”,对材料内部埋藏的微小变形实现了无损探测。
2026-06-29 09:40
27日,国家重大科技基础设施“聚变堆主机关键系统综合研究设施”最大的超导部件——环向场磁体在安徽省合肥市完成最后制备工艺,并通过专家验收。
2026-06-29 09:37
加载更多