食品安全问题是被广泛关注的民生问题,食品腐败变质或食品包装上印刷的无效保质期都会导致疾病的产生和资源的浪费,为此,智能包装应运而生。智能食品包装是一项新技术,可以在整个保质期内监测食品的质量和安全,这种方法将传感器和指示器嵌入包装中,监测食品生理特性的变化。智能包装基材多选用天然环保的生物可降解材料,壳聚糖,作为一种源自生物的高分子聚合物,其生物相容性、非毒性以及膜化特性被视为替代传统石油基包装材料的有力选择。尽管此类材料拥有多种优质特征,然而其抑制菌生长的能力存在局限性,且光阻隔性能较弱,需要与其它优良的材料混合提高其适用性。花青素作为一种纯天然的水溶性色素,具有一定的p Hhttps://www.selleck.cn/products/gw4869.html敏感性、抗氧化性和抑菌性,在食品智能包装中有很大的应用潜力。纳米氧化锌粒子,不仅具有一定的抑菌性,且可与基材共混产生纳米效应,因此在广泛应用于聚合物材料的共混改性。本研extrusion-based bioprinting究采用提取自紫番茄的花青素和纳米氧化锌与壳聚糖膜基材共混,以改善壳聚糖的机械性能、阻隔性能及抑菌性,从而制备得到综合性能良好的智能包装膜,主要研究内容有:(1)以壳聚糖(CS)为基材,紫番茄花青素(PTA)为添加剂,采用混合溶液的方法,制备了一种CS/PTA复合膜,其中PTA的质量分数分别为0%、1%、3%和5%,相对于CS的百分含量而言。用红外光谱和扫描电子显微镜观察了复合膜的结构及表面形貌。探究PTA浓度对复合膜的接触角、拉伸强度和水蒸气透过率的影响,同时通过考察复合膜对不同p H值的颜色响应,评估其对p H值的敏感性。采用傅里叶红外光谱表征了复合膜结构变化情况。在酸性环境中,PTA呈现出一种紫红色的色泽,这一发现具有重要的意义;在中性的环境中,呈现出一种淡紫色调的透明状态,近乎于无色透明的状态;在碱性环境下呈现出蓝绿色透明状,接近白色半透明状。在具有碱性的环境中,呈现出橙黄色的色泽。加入PTA会导致CS/PTA复合膜的亲水性下降,同时复合膜的拉伸强度和断裂伸长率显著提高。在酸性环境下,高浓度的CS/PTA复合膜呈现出微弱的色彩变化,然而在碱性环境下,该复合膜的色泽则显著转变为明亮的黄色。PTA对p H值的变化较明显,但是与壳聚糖基质混合后,膜的颜色变化不太明显,可能是壳聚糖和紫番茄花青素混合后发生化学反应,使紫番茄花青素发生降解,导致颜色变化比较差。(2)通过将壳聚糖(CS)和纳米氧化锌(ZP)与紫番茄花青素(PTA)混合制备CS/PTA/ZP薄膜。考察不同纳米氧化锌含量对膜p H颜色响应、紫外-可见光透射谱图、厚度、水分含量、水接触角、机械性能、微观形态、傅里叶变换红外光谱、抗氧化性和抗菌活性等性能的影响。通过对加入紫番茄花青素和纳米氧化锌后的壳聚糖基体的复合膜试验结果对比,发现掺杂的纳米氧化锌增强了PTA与CS相容性。纳米氧化锌和PTA使CS薄膜的拉伸强度、抗氧化性和抗菌性显著提高,并且随纳米氧化锌用量的提高而提高,同时复合薄膜断裂伸长率减小。(3)考察CS/PTA和CS/PTA/ZP薄膜在猪肉包装上的应用。结果发现,随着猪肉腐败程度的加剧,CS/PTA和CS/PTA/ZP薄膜的颜色从深绿色变为棕色,因此,鉴于说制备的CS/PTA和PCI-32765化学结构CS/PTA/ZP薄膜的抗氧化性、抑菌性,和对猪肉的新鲜度指示性,该膜有望应用于未来的食品活性包装和智能包装。