近日，浙江大學(xué)(xue)研究人員(yuan)在國際(ji)食品頂刊《Food Hydrocolloids》（中科(ke)院一區(qū)，影(ying)響因子IF=11.0）發(fā)(fa)表了(le)題為"Modification of physicochemical, antioxidant, and antibacterial properties of chitosan film with curcumin-loaded TA/Fe nanoparticles"的研(yan)究性論文。在該論文(wen)中，研究(jiu)人員利用上海(hai)騰拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用于(yu)測定殼聚(ju)糖膜(mo)的拉伸強(qiáng)度(du)和斷(duan)裂伸長率。

本研究旨(zhi)在使用載有(you)姜黃(huang)素的金屬-多(duo)酚納米粒子（MPN@Cur NPs）作(zuo)為活性(xing)劑來(lai)制備(bei)一種新型的(de)殼聚糖基(ji)薄膜，該薄膜用(yong)于食品(pin)保鮮。MPN@Cur NPs 的平均粒(li)徑和 ζ 電(dian)位分別(bie)測定為 205.9 nm和(he) - 26.8 mV。通過掃描電(dian)子顯(xian)微鏡、紅外(wai)光譜儀、X 射線(xian)衍射儀(yi)、紫外光譜儀(yi)、抗氧(yang)化活性和(he)抗菌活(huo)性分析，研(yan)究了添加(jia) MPN@Cur NPs 對殼聚糖基(ji)薄膜的形(xing)貌、微觀結(jié)構(gòu)、理(li)化特性及功能(neng)活性的影(ying)響。結(jié)(jie)果表明，MPN@Cur NPs 與殼(ke)聚糖具(ju)有良好(hao)的機(jī)械相容(rong)性，能有(you)效填(tian)充薄(bao)膜基質(zhì)(zhi)中的空隙，并顯(xian)著增(zeng)強(qiáng)其(qi)機(jī)械性能（斷裂(lie)伸長(zhang)率從 22.6% 提高到(dao) 37.3%；拉伸強(qiáng)度從(cong) 31.1 MPa提高到 43.6 MPa）。此外(wai)，與純殼聚糖薄(bao)膜相比(bi)，添加 MPN@Cur NPs 的薄(bao)膜表現(xiàn)出(chu)更優(yōu)異的(de)阻隔性(xing)能（如(ru)水蒸(zheng)氣和(he)氧氣透過性(xing)）、增強(qiáng)的熱穩(wěn)定(ding)性以及(ji)改善的紫外線(xian)阻隔(ge)能力（紫外線透(tou)過率(lv)從 93.6% 降至 35.3%）。而且(qie)，這些薄(bao)膜對食(shi)源性(xing)病原體金(jin)黃色葡(pu)萄球菌和(he)大腸(chang)桿菌的抗菌能(neng)力顯著增強(qiáng)(qiang)，抗氧(yang)化活性也有所(suo)提高(gao)（對 DPPH 的清除能(neng)力從 9.22% 提高到(dao) 85.19%，對 ABTS 的清(qing)除能力從 8.62% 提高(gao)到 80.02%）。最終，該(gai)殼聚糖(tang)基薄膜(mo)顯著延長了(le) 25℃下儲(chǔ)存牛奶(nai)的保(bao)質(zhì)期。因(yin)此，納米復(fù)合薄(bao)膜為殼聚糖(tang)在食品保鮮(xian)領(lǐng)域(yu)的高附加值商(shang)業(yè)應(yīng)(ying)用提供了一(yi)條具有吸(xi)引力和(he)前景的(de)途徑(jing)。

拉伸(shen)強(qiáng)度(du)（TS）和斷裂伸(shen)長率（EB）是包裝薄(bao)膜的關(guān)鍵特性(xing)，它們決定(ding)了薄膜承受(shou)機(jī)械應(yīng)(ying)力和變形(xing)而不(bu)破裂的能力(li)，從而確保包(bao)裝產(chǎn)(chan)品的完整(zheng)性和耐用性(xing)。金屬(shu) - 多酚(fen)納米粒子（MPN NPs）和姜(jiang)黃素（Cur）的加入(ru)顯著(zhu)提高了殼(ke)聚糖基薄(bao)膜的拉(la)伸強(qiáng)度和斷(duan)裂伸(shen)長率。這(zhe)可能歸因(yin)于 MPN@Cur NPs在薄(bao)膜基質(zhì)中的有(you)效分布。分散(san)的 MPN@Cur NPs具有較(jiao)高的(de)表面能和較大(da)的比表面積(ji)，有助于 MPN@Cur NPs與薄膜(mo)基質(zhì)之間形(xing)成更(geng)強(qiáng)的界面結(jié)合(he)，從而增強(qiáng)薄(bao)膜的機(jī)械(xie)性能。然而，殼(ke)聚糖基薄(bao)膜的機(jī)械(xie)性能并未隨著(zhe) MPN@Cur NPs含量的增加(jia)而持續(xù)提升(sheng)，這可(ke)能是因?yàn)楫?dāng) MPN@Cur NPs含(han)量較高(gao)時(shí)，其容易聚(ju)集形成團(tuán)(tuan)聚體。這種聚集(ji)是由納(na)米粒子之間存(cun)在的氫鍵(jian)和化學(xué)(xue)鍵導(dǎo)(dao)致的(de)，可通(tong)過使用(yong)合適的分散劑(ji)來避免。此外，CS - MPN@Cur NPs薄(bao)膜的拉伸強(qiáng)度(du)值與(yu)低密度(du)聚乙烯（45.2 - 58.6 MPa）相當(dāng)(dang)，表明其適合(he)作為(wei)食品包裝(zhuang)材料。

參考文獻(xiàn)(xian)：Shuifang Mao et al. Modification of physicochemical, antioxidant, and antibacterial properties of chitosan film with curcumin-loaded TA/Fe nanoparticles. Food Hydrocolloids. 2024