壳聚糖-有机累托石基多功能聚乙烯复合保鲜膜的构效关系研究

本项目源自果蔬采后损失严重的实际问题，针对果蔬腐败的主要因素，以制备集抑菌、吸附乙烯、调控呼吸作用和环境湿度等多种功能于一体的果蔬保鲜复合膜为目标。前期研究结果表明：壳聚糖-有机累托石插层复合材料的抑菌性能和比表面积均有较大幅度提高，对果蔬保鲜有较强的实用性。本项目拟采用氨气低温等离子体处理聚乙烯膜表面，随后经层层自组装技术，将带负电荷的海藻酸钠和带正电荷的壳聚糖-有机累托石插层材料交替组装到聚乙烯膜表面，采用现代表征技术优化关键参数，对复合膜表面结构进行调控，结合微生物学、食品保鲜和高分子物理化学等相关手段对复合膜功能进行验证，阐明膜表面结构与保鲜性能间的构效关系，为传统保鲜膜的多功能改性提供新思路，为新材料在食品领域的应用提供可供借鉴的模式。

本项目针对保鲜过程中的关键问题，重点以天然抗菌和防腐剂为组装对象，以控制果蔬保鲜过程中的呼吸问题和菌类污染为目标，采用低温等离子体处理聚乙烯膜表面，随后经层层自组装技术，将带负电荷的海藻酸钠和带正电荷的壳聚糖-有机累托石插层材料交替组装到聚乙烯膜表面，采用现代表征技术优化关键参数，对复合膜表面结构进行调控，结合微生物学、食品保鲜和高分子物理化学等相关手段对复合膜功能进行验证，阐明膜表面结构与其保鲜性能间的构效关系。三年来，项目围绕上述研究目标和研究内容，基本按照预先设定的技术路线和实验方法，较好完成了项目任务。经过了大量的实验（详见研究报告正文部分），主要取得了以下成果：（1）明确了累托石可用于复合保鲜膜的制备和改性；初步发现了累托石在改性后的毒性要略高于改性前的毒性。（2）明确了常温等离子体在保鲜膜改性方面应用是可行的，既然所有的保鲜膜出厂前均采取了等离子体处理，所以本项目设计的对等离子体处理后的膜进行组装，不会明显增加保鲜膜成本。（3）明确了壳聚糖-累托石复合材料以及海藻酸改性保鲜膜后的保鲜效果是明显的，这为保鲜膜采用天然产物和黏土矿改性提供了理论依据。（4）累托石还可与抗菌类蛋白质如溶菌酶共混，增强溶菌酶的抑菌性能，提升其肉类保鲜效果。（5）明确了等离子体改性后的高分子材料可用来组装多种带有电荷或氢键的多糖等高分子。. 本项目较为系统的研究了壳聚糖-累托石等多糖-黏土矿插层材料用于材料改性的可行性及效果。预计的创新之处基本达到，明确了累托石有机化改性前后的毒性作用，并将壳聚糖-累托石插层复合材料用于改性保鲜膜，属于创新；将层层自组装技术用于保鲜膜的改性也属首次，并率先探索了保鲜膜的结构与其保鲜性能间的构效关系。项目累计发表SCI论文22篇，全部为本人第一作者或通讯作者（其中20篇为通讯作者，2篇为第一作者）。项目目前仍有石英晶体微天平传感检测食品腐败过程中的气体的实验正在进行，预计将发表一篇论文。. 综上，本项目完成情况及经费使用情况良好，有较好的推广应用价值。