摘要
近年来，纳米材料被应用到各个领域，例如缓释农药的制备、靶向药物的封装与递送、化妆品活性成分的包封与释放、食品保鲜活性成分的控释等。纳米材料的负载和递送受到广泛关注。水产品是人们饮食结构中不可缺少的一部分，由于所处环境的影响，极易受到微生物和内源酶的影响而发生腐败，通过纳米材料对活性成分进行包封制备活性抗菌材料，将包封的抗菌材料应用到水产品保鲜领域具有较好的效果。本研究使用一种简单而新颖的低温球磨技术制备了丁香精油(CEO)插层蒙脱土(MMT)的杂化抗菌材料，对比低温球磨杂化抗菌材料(BM-MMT-CEO)与手动研磨抗菌材料(MIX-MMT-CEO)的热稳定性及负载效果。按7wt%的添加量将制备的BM-MMT-CEO与热塑性淀粉(TPS)、聚乳酸(PLA)、聚(丁二酸-对苯二甲酸)(PBAT)共混，通过熔融挤出流延，制备活性包装薄膜。考察了杂化抗菌材料的添加对薄膜基本性能的影响，抗菌载体对活性成分的控释机理及活性包装薄膜对鲍鱼保鲜效果的影响。主要研究内容和成果如下： (1)通过低温球磨法制备了MMT负载CEO的杂化抗菌材料，并对BM-MMT-CEO杂化抗菌材料的包封效果进行表征，包括抗菌材料的粒径分布、精油负载效率、插层效果、材料结构、热稳定性、红外等。结果表明，低温球磨使 CEO 插层到 MMT层间空间，导致其层间间距增大；低温球磨得到的 BM-MMT-CEO杂化抗菌材料热稳定性较好，能有效保护活性成分免受破坏，MMT对CEO的负载率为 15.84%，包封率为 52.82%。CEO的添加赋予了 MMT材料优异的抗菌抗氧化性能。 (2)将上述低温球磨得到的BM-MMT-CEO杂化抗菌材料与PLA、PBAT、TPS熔融共混挤出制备可降解活性缓释包装薄膜，并对薄膜进行相关表征，包括薄膜的力学性能、光学性能、阻隔性能、表面结构、抗菌性能、抗氧化性能、释放动力学和红外等。结果表明，PLA/PBAT/TPS与添加的MMT和CEO之间有较好的相容性，添加 BM-MMT-CEO杂化抗菌材料后薄膜机械性能、阻隔性能得到提升，光学性能变化不显著，薄膜表面变粗糙，抗菌效果较好，DPPH 自由基清除率达到 95.4%。薄膜活性成分释放结果表明制备的添加 BM-MMT-CEO杂化抗菌材料的TPS-PLA-PBAT基薄膜中活性物质的释放符合菲克定律，具有缓释效果。有效延长了活性成分释放时间，降低活性物质的损耗。 (3)将上述制备的TPS-PLA-PBAT基活性包装薄膜用于鲍鱼保鲜，评价其在水产品保鲜中的效果。分别测定保鲜过程中鲍鱼肉的 pH 值、菌落总数、挥发性盐基氮、硫代巴比妥酸、质构、感官评定等理化指标，并结合薄膜释放动力学评价了薄膜的保鲜效果。结果显示，CEO具有较好的抗菌抗氧化效果，可以防止鲍鱼脂质氧化和蛋白质降解，保证鲍鱼品质。裸露组、空白薄膜(TPP)包装的鲍鱼肉在第 12天开始腐败变质，添加 CEO的薄膜(CEO-TPP)和添加手动研磨抗菌材料的薄膜(MIX-MMT-CEO-TPP)包装的鲍鱼在第15天左右开始腐败变质，而添加了BM-MMT-CEO杂化抗菌材料的薄膜(BM-MMT-CEO-TPP)包装的鲍鱼在第18天才劣变到不可食用的标准。鲍鱼的保鲜效果与薄膜释放动力学相印证。相对于其他组的鲍鱼，添加了 BM-MMT-CEO 杂化抗菌材料的 TPS-PLA-PBAT 基薄膜(BM-MMT-CEO-TPP)包装的鲍鱼保鲜效果较好，其货架期延长了6 ~ 7天。
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