近日，化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院艾仕云教授課題組在《Food Hydrocolloids》在線發(fā)表了題為“Polydopamine-coated lignin nanoparticles in polysaccharide-based films: A plasticizer, mechanical property enhancer, anti-ultraviolet agent and bioactive agent”的研究論文，博士研究生張士凱為本文的第一作者，李怡靖、吳澎和艾仕云教授為本文共同通訊作者。

圖1. LNP@PDA增強(qiáng)多糖基薄膜性能的示意圖

多糖基薄膜材料可作為石化塑料替代品，但多糖基薄膜存在耐水性差、柔韌性差和無(wú)生物活性等問(wèn)題。本研究工作中，利用聚多巴胺和木質(zhì)素納米粒子良好的生物相容性，實(shí)現(xiàn)了聚多巴胺包覆的木質(zhì)素納米粒子(LNP@PDA)在多糖基質(zhì)中的均勻負(fù)載，成功制備了多糖基復(fù)合薄膜。該復(fù)合薄膜展現(xiàn)出優(yōu)異的機(jī)械性能、疏水性能、抗氧化、抗菌和抗紫外線性能。LNP@PDA和多糖之間的氫鍵作用使復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu)致密化，同時(shí)在復(fù)合膜表面形成了納米級(jí)的粗糙表面。此結(jié)構(gòu)使復(fù)合薄膜具有較高的機(jī)械強(qiáng)度(35.76 MPa)和水接觸角(92.42°)，且展示出比單一多糖薄膜更優(yōu)異的柔韌性。當(dāng)LNP@PDA負(fù)載量超過(guò)5%時(shí)，復(fù)合膜幾乎完全阻擋了UVA (400-320 nm)、UVB (320-275 nm)和UVC (275-200 nm)光譜，并且在紫外線照射24小時(shí)后性能仍然保持，表明其優(yōu)異的抗紫外線性和光穩(wěn)定性。普適性結(jié)果驗(yàn)證了LNP@PDA適用于各種不同類型的多糖基薄膜，如淀粉、海藻酸鈉、瓊脂、卡拉膠、角豆膠等。此外，成膜流體的剪切稀化特性使其能夠通過(guò)噴霧瓶噴到水果或食品包裝的表面。上述結(jié)果表明：LNP@PDA可以作為增塑劑、機(jī)械性能增強(qiáng)劑、抗紫外線劑、抗氧化劑和抗微生物劑負(fù)載到多糖基薄膜中，這為生產(chǎn)高性能多糖基食品活性包裝或涂層提供了全新的策略。

該研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題的資助。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2023.109325

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