近日，食品科学与工程学院侯汉学教授团队在《Food Packaging and Shelf Life》在线发表了题为“Influence of starch content on the physicochemical and antimicrobial properties of starch/PBAT/ε-polylysine hydrochloride blown films”的研究论文。硕士研究生高山为该论文的第一作者，侯汉学教授、王文涛副教授为该论文的通讯作者。
随着我国传统食品工业化及预制食品的快速发展，以及消费者对新鲜、营养和安全食品的青睐，全降解抗菌食品包装材料的需求日益增长。淀粉相结构对淀粉/PBAT复合膜的机械性能和阻隔性能关系密切。然而，淀粉相结构对于淀粉/PBAT//ε-聚赖氨酸盐酸盐抗菌复合体系理化性能、抗菌性能的影响尚不明确。
图1. 淀粉/PBAT/ε-聚赖氨酸盐酸盐复合膜制备流程、相形态演变及控释机理
在研究过程中，侯汉学教授团队制备了淀粉含量为0~50%的淀粉/PBAT/ε-聚赖氨酸盐酸盐抗菌吹塑薄膜。研究发现，ε-聚赖氨酸盐酸盐通过氢键与淀粉作用，阻碍了PBAT的结晶。在淀粉相结构由分散相向连续相演变过程中，ε-聚赖氨酸盐酸盐在淀粉相中发生聚集现象。在添加ε-聚赖氨酸盐酸盐的薄膜中增加淀粉含量会导致膜的亮度降低和明显的泛黄，说明挤压过程中美拉德反应增强。在低淀粉含量的淀粉/PBAT薄膜中加入ε-聚赖氨酸盐酸盐后，薄膜强度（42%）、伸长率（18%）和阻湿性（68%）的降幅最大。在相同的ε-聚赖氨酸盐酸盐含量下，淀粉含量为20%的薄膜对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌均有扩散抑制作用，且抑制作用随淀粉含量的增加而增强。
图2. 淀粉/PBAT/ε-聚赖氨酸盐酸盐复合膜的力学性能、表面疏水性及阻隔性能
该研究证明了淀粉含量是影响淀粉/PBAT/ε-聚赖氨酸盐酸盐复合膜的理化性能和抗菌扩散性的关键因素之一，可通过调节淀粉/PBAT/ε-聚赖氨酸盐酸盐复合材料中淀粉的含量来控制复合材料的理化性质和抗菌剂释放。研究结果对于开发控释型全降解抗菌复合材料具有指导意义和理论价值。
该研究得到了国家自然科学基金、山东省重大农业应用技术创新计划、山东省自然科学基金、中国博士后科学基金、山东省高校青年创新人才引进与培养计划的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.fpsl.2022.101005
编 辑：万 千
审 核：贾 波
