近日，四川农业大学理学院农业智能自组装先进材料团队吴贺君教授与园艺学院蔬菜种质资源创新与应用团队孙勃教授联合在国际知名期刊《Food Chemistry》（中科院一区Top期刊，IF = 10.4）在线发表题为“From mustard (Brassica juncea) to packaging: anthocyanin chromism and glucosinolate co-additives yield UV-shielding, antioxidant, and freshness-indicating films”的高水平研究论文。园艺学院蔬菜学系在站博士后余雪娜、理学院生物资源化学2024级硕士研究生郭泓沁为论文共同第一作者，吴贺君教授、孙勃教授为共同通讯作者。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

随着绿色包装和食品品质智能监测技术的快速发展，兼具保鲜与新鲜度指示功能的可降解智能包装材料受到广泛关注。海藻酸钠和淀粉具有良好的成膜性、生物相容性和可降解性，是构建绿色食品包装膜的重要天然多糖材料。然而，传统多糖膜功能相对单一，在紫外屏蔽、抗氧化、阻隔性能以及食品新鲜度实时监测等方面仍存在一定局限。花青素具有显著的pH响应特性，可随食品腐败过程中环境酸碱度变化产生直观颜色转变，因此被广泛用于智能新鲜度指示包装。目前，相关研究多采用蓝莓、紫薯、紫甘蓝及部分园艺植物作为花青素来源，而对来源广泛、成本较低的农业作物及其副产物利用仍相对不足。芥菜（Brassica juncea）紫叶富含花青素，在芥菜生产和加工过程中可作为副产物产生，为天然指示色素的资源化利用提供了新的可能。另一方面，十字花科植物富含芥子油苷。现有活性包装研究多集中于芥子油苷水解产生的异硫氰酸酯，而天然未水解芥子油苷在食品包装中的直接利用仍较少。芥菜种子中富含芥子油苷，其具有一定的紫外吸收和抗氧化能力，并可通过分子间作用参与多糖网络构建。然而，目前将芥菜紫叶花青素与种子芥子油苷协同用于食品智能活性包装的研究仍较少，其在膜结构调控、保鲜性能提升及新鲜度可视化监测方面的作用尚缺乏系统研究。

基于此，本研究以芥菜为单一植物资源，分别利用紫叶中的花青素和种子中的芥子油苷，将二者协同引入海藻酸钠/淀粉复合膜体系，构建兼具食品保鲜与新鲜度可视化监测功能的智能活性包装材料，并进一步以冷藏三文鱼为模型验证其实际应用效果。

结论与展望

本研究以芥菜为单一植物资源，构建了兼具保鲜与新鲜度指示功能的智能活性复合膜，实现了紫叶花青素与种子芥子油苷的协同利用。研究表明，芥子油苷的加入能够明显改善海藻酸钠/淀粉复合膜的综合性能，增强其紫外屏蔽和抗氧化能力，并降低水蒸气和氧气传递，同时提升膜的力学性能。FTIR、XRD、DSC及SEM等结构表征进一步显示，芥子油苷和花青素可通过氢键及其他非共价作用参与多糖网络构建，使膜结构更加致密稳定。其中，6 wt%芥子油苷添加水平的GS6/A/AS膜表现出最佳综合性能，拉伸强度和断裂伸长率分别达到15.47 MPa和29.09%，兼顾了强度、柔韧性与阻隔性能。在冷藏三文鱼应用中，GS6/A/AS膜能够有效延缓pH、挥发性盐基氮（TVB-N）和菌落总数的升高，减缓色泽变化和品质劣变，表现出良好的保鲜效果。同时，膜颜色随贮藏时间发生明显变化，其色差与pH、TVB-N和微生物数量均具有较强相关性，说明该材料不仅能够延缓食品腐败，还可通过直观颜色变化实现新鲜度的可视化监测。

该研究拓展了天然未水解芥子油苷作为多功能食品包装添加剂的应用潜力，并通过协同利用芥菜叶片和种子资源，为芥菜不同组织的高值化利用以及绿色、可降解智能食品包装材料的开发提供了新的研究思路和理论依据。

图1 论文图文摘要

原文链接

10.1016/j.foodchem.2026.150872