聚乙烯醇/壳聚糖/芒果皮提取物复合膜的制备与表征
2021-06-19高亚惠张玉苍
成 军,刘 群,高亚惠,张玉苍,
(1.海南大学化学工程与技术学院,海南海口 570228;2.集美大学食品与生物工程学院,福建厦门 361021)
芒果是世界第二大热带水果,据联合国粮农组织(FAO)统计,2018 年世界芒果产量达5538 万吨,并以6%左右的速度逐年增长。芒果皮占鲜果质量的15%~20%[1],是芒果加工行业主要的废弃物之一。研究表明,芒果皮中含有大量多糖化合物[2]、酚类化合物、类胡萝卜素和类黄酮[3]等,具有抗菌[4]、抗氧化[5]、抗癌[6]和免疫调节[7]等作用。目前,芒果皮提取物(MPE)的制备主要采用水蒸气蒸馏[8]、溶剂萃取[9]、超声辅助萃取[10]等,但是提取工艺复杂、耗时长、产率低。因此,芒果皮主要还是被简单处理后丢弃,或用于堆肥、饲料等[11],不仅造成了资源的浪费,也带来了环境问题。
研究发现,将MPE 添加至薄膜材料中,可以赋予薄膜抗菌、抗氧化等功能[12−14],但薄膜较差的机械性能以及石油基薄膜材料难降解的特性限制了其应用。聚乙烯醇(PVA)是一种可由非石油原料大规模生产的高分子材料,具有优异的机械性能、生物相容性和气体阻隔性[15],被广泛应用于医用、薄膜材料行业。但是PVA 薄膜没有抗菌抗氧化等生物活性,且耐水性差、降解时间长,直接应用于食品包装效果较差[16]。
壳聚糖(CS)是由甲壳素脱乙酰基制备的衍生物,来源丰富[17],具有良好的生物相容性、抗菌性和生物降解性[18]。有报道称,PVA 与CS 之间可形成氢键,两者共混有望改善PVA 的降解性与CS 的脆性[19],同时,柠檬酸作为一种含有多羟基的天然有机酸,不仅可以作为酸溶解CS,还可以对PVA 进行复合改性,提升薄膜的各项性能[20−21]。……
