近日，理学院农业智能自组装先进材料团队吴贺君教授在国际知名期刊 《International Journal of Biological Macromolecules》（中科院二区Top，IF=8.7）在线发表题为 "Development and Characterization of Potato Starch/Sodium Alginate Active Composite Films Incorporated with Theabrownin and Their Application in Fresh Auricularia auricula-judae Preservation" 的高水平研究论文。理学院生物与医药专业2024级硕士研究生胡攻科为论文第一作者，吴贺君教授为通讯作者，食品学院刘韫滔教授等参与研究工作。该研究得到国家自然科学基金、四川省科技计划项目等科研项目资助。
研究背景
随着全球“禁塑令”的持续推进和绿色包装理念的快速发展，以天然高分子为基础的可降解食品包装材料成为食品科学领域的重要研究方向。马铃薯淀粉（Potato Starch，PS）来源广泛、价格低廉、可再生且具有良好的生物降解性能，是制备绿色包装膜最具潜力的天然多糖之一。然而，纯淀粉薄膜分子链中富含亲水性羟基，导致其耐水性能较差、水蒸气阻隔能力不足，同时存在脆性大、机械性能较弱等缺陷，严重限制了其实际应用。海藻酸钠（Sodium Alginate，SA）作为天然阴离子多糖，具有优异的成膜性能和良好的生物相容性，可通过氢键作用改善淀粉膜的结构稳定性。但传统淀粉/海藻酸钠二元复合膜功能较为单一，缺乏抗氧化、抗菌等食品主动保鲜能力，难以满足现代食品包装的发展需求。茶褐素（Theabrownin，TB）是发酵茶中形成的一类天然高分子活性物质，富含酚羟基等活性基团，具有优异的抗氧化、紫外屏蔽及一定的抗菌活性。近年来，茶褐素在功能食品及生物活性研究方面受到广泛关注，但其在食品包装材料领域的应用研究仍相对较少。
基于课题组前期研究基础，本研究首次采用超声辅助提取技术从雅安藏茶中提取茶褐素，并将其作为天然绿色双功能改性剂引入马铃薯淀粉/海藻酸钠复合体系，通过流延法制备PS/SA/TB活性复合膜。系统研究了茶褐素添加量对复合膜微观结构、力学性能、阻隔性能、热稳定性、光学性能、抗氧化活性及抗菌性能的影响，并进一步评价其在鲜木耳保鲜中的应用效果。
结论与展望
本研究成功制备了茶褐素增强马铃薯淀粉/海藻酸钠活性复合膜，系统揭示了茶褐素改善多糖基包装膜综合性能的作用机制。研究结果表明，茶褐素能够通过氢键作用及多重分子间相互作用促进复合膜形成更加致密稳定的网络结构，从而实现结构强化与功能提升的协同效应。当茶褐素添加量为7.5%时，复合膜综合性能达到最佳。与未添加茶褐素的对照膜相比，其拉伸强度提高2.83倍，水蒸气阻隔性能提高26.37%，氧气阻隔性能提高99.36%。同时，茶褐素赋予复合膜优异的紫外屏蔽能力（200–800 nm）、较强的抗氧化活性以及对大肠杆菌达到了83.67%的抑菌率，使其具备主动保鲜功能。在4 ℃冷藏13天的鲜木耳保鲜实验中，优化后的复合膜能够有效抑制鲜木耳失水和酶促褐变，使褐变抑制率提高66.67%，显著延缓品质劣变，延长鲜木耳货架期。本研究充分证明了茶褐素作为一种天然绿色活性功能因子，不仅能够显著改善多糖基复合膜的力学性能和阻隔性能，还可赋予包装材料优异的抗氧化、抗菌及保鲜功能。本论文研究成果可为雅安藏茶等茶资源的高值化利用及其提取物在多糖基活性包装材料的改性与应用方面提供了新的研究思路和实验依据。
图1 论文图文摘要
原文链接
