《CP》广西大学林宝凤：超快速交联壳聚糖/海藻酸钠水凝胶薄膜，可有效保存草莓！

草莓因其鲜艳的色泽、独特的风味和丰富的营养而受到世界各地的喜爱和消费。然而，草莓具有地域性和季节性，因此，采摘后因水分流失、呼吸、衰老过程和微生物生长而导致的草莓质地变差，往往会造成相当大的经济损失和食物浪费。常用的延长草莓保质期的方法有涂上含有少量抗菌剂的蜡、热处理、辐照和保鲜膜。但蜡质涂层不易通过清洗去除，影响草莓的口感，也可能存在安全隐患，食用后蜡质进入消化道可能对人体健康造成损害。热处理和辐照主要减少微生物的增殖，但食品的熟化是不可避免的。塑料薄膜是目前市场上使用最广泛的保鲜材料，是一种不可再生的石油基材料，还会造成严重的白色污染。这些保鲜方法在草莓保鲜的几个重要要求（包括新鲜度、外观、绿色可再生性和材料柔韧性）方面并未表现出独特的性能。因此，开发具有增强性能的多功能食品包装膜对于减缓草莓采摘后的腐烂至关重要。天然高分子材料因其优异的生物相容性、可再生性、阻隔性等优良特性，近年来在食品包装领域受到越来越多的关注。

羧甲基壳聚糖（CMCS）是一种水溶性壳聚糖衍生物聚合物，具有良好的生物相容性、可控的生物降解性、良好的保湿性和优异的成膜性。然而，CMCS 的水蒸气阻隔性较差，脆性严重，限制其在食品包装中的直接应用。然而，CMCS与支链淀粉混合涂膜并加入精油可以有效保湿水果并减缓其呼吸速率，从而延长水果的常温贮藏寿命并克服上述缺点。因此，在CMCS中添加其他多糖和抗菌物质是增强其性能的有效策略。海藻酸钠（SA）是一种理想的改善CMCS膜性能的材料。它具有良好的生物降解性、无毒性、pH敏感性和成膜性。由壳聚糖/SA和CMCS/纳米氧化锌组成的多层膜具有优异的阻水蒸气性和抗菌性能，可以有效保鲜红葡萄。然而，目前在食品包装领域，CMCS/SA 复合膜多采用流延法制备，该方法耗时长、回收难度大，且传统薄膜无法完美适应草莓的不同形状。大多数复合材料加入抗菌剂或其他所需目标成分来增强其性能。柠檬酸（CA）是一种重要的无毒小分子有机酸，具有一定的抗菌活性，可作为多糖体系中的交联剂，形成三维交联网络结构。

本研究基于羧甲基壳聚糖/海藻酸钠/柠檬酸优异的生物相容性和保鲜效果及其在草莓表面的超快（10 s）涂层，通过多糖间相反电荷的静电作用，设计并制备了HGF样品。制备的HGF样品表现出优异的低透湿性和抗菌性能。其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的致死率均超过99 %。HGF可以通过延缓果实的成熟、脱水、微生物入侵和呼吸速率，使草莓在 25.0、5.0和0 ◦C下分别保鲜 8、19和48天。经过五次溶解再生的HGF仍表现出良好的性能。再生HGF的水蒸气透过率可以达到原始HGF的98%。再生HGF可以在25.0 ◦C下保持草莓新鲜度长达8天。这项研究为替代薄膜设计提供了新的见解，以方便、绿色和可再生的替代薄膜，以延缓易腐烂水果的腐败。

图1. (a) 草莓表面 HGF 形成过程示意图。(b) HGF的再生过程。

图2. HGF网络的形成机制。

图3. HGF-1对草莓的保鲜性能：（a）裸草莓和涂层草莓的保鲜照片；裸草莓和涂层草莓在 (b) 25.0 °C、(c) 5.0 °C 和 (d) 0 °C 下随时间的重量损失；(e) 保鲜最后一天裸露草莓和涂层草莓的 pH 值；(f) 裸露草莓和涂层草莓在保鲜最后一天的硬度；(g) 裸草莓和涂层草莓的呼吸速率。不同小写字母（a、b）表示覆膜草莓与裸草莓之间存在显着差异。

文章来源：

Zhang Y, Zhao W, Lin Z, et al. Carboxymethyl chitosan/sodium alginate hydrogel films with good biocompatibility and reproducibility by in situ ultra-fast crosslinking for efficient preservation of strawberry[J]. Carbohydrate Polymers, 2023, 316: 121073.