食品包装因有助于食品的保存和货架期的延长从而被广泛使用,并在食品供应链中发挥关键作用。然而,传统塑料的食品包装在自然界中很难降解,广泛的使用已在世界各地(如陆地、湖泊、河流、海洋)造成了严重的环境问题。为了减少塑料食品包装对环境的影响,越来越多的研究人员关注可生物降解食品包装材料的开发。为此,各种生物聚合物如纤维素、淀粉、几丁质、明胶、果胶、木聚糖等被用来制备包装材料。在这些生物聚合物中,淀粉因其可再生、丰富和可生物降解的性质而备受关注。
肉桂醛是一种大量存在于肉桂属植物中的天然抗菌剂,是醛的有机化合物。美国食品和药物管理局指定它是“公认的安全”食品级化学品。据报道,肉桂醛对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和沙门氏菌等多种细菌具有广泛抗菌活性。但由于肉桂醛的水溶性低、粘度高、香气浓郁等特点,限制了其在食品包装中的应用。对于高直链玉米淀粉(HACS),直链淀粉的分子结构具有内部亲油的双螺旋结构。许多研究报道,HACS能与肉桂醛或其他精油形成包合物,从而提高肉桂醛或其他精油的稳定性,延缓其释放。然而,这些报道主要集中在将包合物制备成纳米粒子并将其作为抗菌成分在食品、化妆品和制药行业中的应用,而很少有研究直接将包合物用于食品包装中制备抗菌薄膜。由于HACS具有良好的成膜性,HACS-肉桂醛(HACS-CIN)包合物可以形成具有良好的抗菌性能和力学性能的包合物。
近日,张玉苍课题组在《Food chemistry》上发表了题为“Characterization of high amylose corn starch-cinnamaldehyde inclusion films for food packaging”的研究论文。该研究以高直链玉米淀粉-肉桂醛(HACS-CIN)包合物为原料制备抗菌薄膜,采用FT-IR、SEM等表征手段对薄膜的结构、微观形态、力学性能、理化性能、抗菌性能和缓释效果的表征,研究了不同质量比的CIN在HACS薄膜上的作用。其中FT-IR结果表明,CIN通过自组装方式被包裹在HAC的螺旋结构中。此外,还设计了草莓保鲜实验,为食品包装行业提供新的思路。
集美大学海洋食品与生物工程学院的硕士研究生万守梅和刘群博士为该论文的共同第一作者,张玉苍教授和刘群博士为该论文的通讯作者。集美大学海洋食品与生物工程学院为该论文第一单位。
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814622021811?via%3Dihub
(文:万守梅/吴夏泠;图:万守梅)