● 成果介紹

    研究背景明膠（GEL）富含多種氨基酸，是一種營(yíng)養(yǎng)豐富的功能性生物聚合物，已廣泛應(yīng)用于可食性、可降解食品包裝膜的制備。單一GEL膜存在一些性能上的缺陷，例如易老化變脆；易吸水膨脹。羧甲基纖維素（CMC）是一種陰離子多糖，具備來(lái)源廣、成本低、生物相容性好等優(yōu)點(diǎn)。將GEL和CMC混合制備復(fù)合膜提高了單一GEL膜的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性，但復(fù)合膜的疏水性有待進(jìn)一步提高。目前改善聚合物膜疏水性的主要手段是引入疏水性物質(zhì)。但脂類(lèi)物質(zhì)的加入通常對(duì)聚合物膜基質(zhì)產(chǎn)生破壞，使膜的力學(xué)性能降低。白藜蘆醇（Res，3,4',5-三羥基-1,2-二苯基乙烯）是一種具有疏水性的非黃酮類(lèi)多酚化合物，有許多潛在的健康益處，包括抗炎、抗氧化、抗腫瘤、抗癌等，常被用于醫(yī)藥領(lǐng)域。本研究將Res作為疏水劑加入到GEL/CMC膜中，探究了Res對(duì)成膜液表面疏水性以及對(duì)復(fù)合膜的水蒸氣透過(guò)率、表面水接觸角的影響，開(kāi)發(fā)Res作為疏水改性劑在天然生物聚合物膜中的應(yīng)用。

　　目前的研究通常使用乙醇等有機(jī)溶劑作為助溶劑，以提高疏水性多酚與膜基質(zhì)的相容性。但有機(jī)溶劑的引入易導(dǎo)致蛋白、多糖的聚集，削弱膜的性能。盡管有研究用pH驅(qū)動(dòng)法克服了有機(jī)溶劑的問(wèn)題，但極性pH環(huán)境容易誘發(fā)蛋白變性以及多酚氧化等問(wèn)題。在不使用有機(jī)溶劑和pH驅(qū)動(dòng)法的前提下，將Res粉末直接與GEL/CMC成膜液物理混合制備G/C-R共混膜，可能會(huì)導(dǎo)致膜基質(zhì)出現(xiàn)一定程度的相分離。Res與膜基質(zhì)的相分離可能有助于Res晶體在成膜過(guò)程中從膜基質(zhì)內(nèi)部遷移到表面形成表面疏水層，從而更有效的提高膜的阻隔性能。此外，共混膜中的Res可能因在膜表面堆積而快速釋放，有利于更好地發(fā)揮其抗氧化特性。

　　本研究以Res作為疏水劑，分別采用GEL-Res復(fù)合顆粒法、乙醇助溶劑法、Res粉末分散法三種不同的方式制膜，對(duì)共混膜的疏水性及力學(xué)性能進(jìn)行了探究。對(duì)G/C-R共混膜的力學(xué)性能、疏水性能、熱性能、抗氧化活性等綜合性能進(jìn)行了表征，并通過(guò)FTIR、SEM、XRD探究了Res的遷移規(guī)律，最后將共混膜應(yīng)用于大豆油的抗氧化試驗(yàn)。本研究制備了具有較高力學(xué)性能和阻隔性能以及抗氧化性的可食性活性膜，能夠?yàn)槭杷远喾宇?lèi)化合物與親水性聚合物基質(zhì)的共混方法提供新的思路。

　　結(jié)論和展望本研究將Res粉末作為疏水劑通過(guò)物理混合方法加入到GEL/CMC共混膜中，利用疏水性Res與膜基質(zhì)的相分離制備了具有高疏水性和高抗氧化性的G/C-R共混膜，對(duì)共混膜的綜合性能進(jìn)行了表征，并應(yīng)用于大豆油的抗氧化試驗(yàn)。研究結(jié)果表明，Res提高了成膜液的模量和黏度，使成膜液的表面疏水性提高了63%；Res與GEL/CMC共混膜基質(zhì)形成氫鍵、靜電力和疏水相互作用等非共價(jià)相互作用，使共混膜的結(jié)晶度升高，表面疏水性提高了11%；由于Res與膜基質(zhì)相分離的影響，共混膜的TS和EAB均有小幅度的降低，仍能滿足食品包裝的要求；Res使共混膜的WVP降低了75%，OP降低了2個(gè)數(shù)量級(jí)，顯著提高了包裝膜的阻隔性能；Res使共混膜的熱穩(wěn)定性顯著提高，DPPH和ABTS自由基清除率均在85%以上，抗氧化性能顯著提升，能有效抑制大豆油的氧化。本研究的G/C-R共混膜具備作為可食性活性食品包裝膜的潛力。