近日，化學與材料科學學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、柔韌性差和無生物活性等問題。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)中的均勻負載，成功制備了多糖基復合薄膜。該復合薄膜展現(xiàn)出優(yōu)異的機械性能、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合薄膜的結(jié)構(gòu)致密化，同時在復合膜表面形成了納米級的粗糙表面。此結(jié)構(gòu)使復合薄膜具有較高的機械強度(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LNP@PDA負載量超過5%時，復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、機械性能增強劑、抗紫外線劑、抗氧化劑和抗微生物劑負載到多糖基薄膜中，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家自然科學基金項目和國家重點研發(fā)計劃課題的資助。

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

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波