轻工学院强涛涛教授近期在《Food Hydrocolloids》上发表多篇最新研究成果

近期，我校轻工科学与工程学院（柔性电子学院）强涛涛教授团队围绕多交联果胶基食品包装薄膜的结构设计和性能研究方面取得重要进展，相关研究成果连续在国际顶级期刊Food Hydrocolloids上发表。

【成果1】具有高强度的可回收和生物可降解果胶基薄膜

强涛涛教授通过一种简单且环保的策略，利用生物质材料果胶为基体材料，丙酸钙作为交联剂和抗菌剂，并通过添加聚乙烯醇引入结晶域，制备出含有氢键、结晶域和离子键作为牺牲键的多交联果胶基食品包装薄膜（PT-CP/PVA）。不仅实现了天然生物资源的可持续和高价值利用，并为发展绿色生物质基食品包装材料提出了新的建议。

文章通过循环拉伸试验证实了可牺牲键在果胶膜中的能量耗散作用，同时赋予了PT-CP/PVA薄膜优异的力学性能，断裂应力和断裂应变最高可达到12.7 MPa和132%。PT-CP/PVA中形成的多交联结构可有效提高薄膜的耐水性，同时，丙酸钙的引入使得PT-CP/PVA表现出良好的抗氧化能力以及抗菌性能，其保鲜性能可以与传统的聚乙烯薄膜相媲美。此外，由于离子键、氢键和结晶域的动态可恢复性，PT-CP/PVA经过3次循环测试后，仍可保持原有的力学性能，并且经使用过后在自然土壤中可完全降解，因此可以作为一种无污染和可持续的食品包装替代品应用于食品保鲜包装领域。该成果发表于《Food Hydrocolloids》期刊上，全文链接https://authors.elsevier.com/sd/article/S0268-005X(22)00163-1。

【成果2】生物可降解和高强度的生态友好型果胶基塑料薄膜

为进一步提高果胶基薄膜的耐水性，强涛涛教授通过酸催化缩醛反应将香兰素接枝到果胶链上，并在果胶基质中引入Fe³⁺离子成功制备出了具有高强度、可耐水性和生物降解性果胶基塑料薄膜（PT-V/Fe³⁺）。

果胶基网络中高密度的金属配位键和氢键赋予了PT-V/Fe³⁺高的力学强度、抗撕裂能力和承载能力，优于传统的聚乙烯等食品包装膜。当Fe³⁺含量为5%时，塑料薄膜的拉伸强度可达到41.68±4.10 MPa，比纯果胶膜提高了198.14%。此外，强的金属配位键的引入增加了果胶基薄膜在水中的稳定性，表现出具有较低的水蒸气透过率和阻气（O₂、CO₂）性，其保鲜性能优于传统的食品包装膜。并且该塑料薄膜优异的抗紫外性、热稳定性、可加工性和可生物降解性能为其在食品包装领域的实际应用提供了可能。该成果发表于《Food Hydrocolloids》期刊上，全文链接https://authors.elsevier.com/sd/article/S0268-005X(23)01085-8。

（核稿：张鹏伟 编辑：刘倩）