傳統上,食品包裝材料主要是石油衍生的聚合物(塑料),但受不可再生和不可生物降解的限制,緻使石油基塑料的制造不可持續且會造成嚴重的生态環境問題,如它們以微塑料的形式長期賦存于人體,威脅生命健康和安全。當前,随着“限塑令”和“碳中和”等政策的實施,開發具有革命性的綠色生物可降解包裝材料已成為食品科學領域的前沿熱點。
2022年9月Critical Reviews in Food Science and Nutrition刊登了伟德官网下载客户端國家中藥材加工技術研發專業中心曹崇江團隊“Biodegradable active packaging: Components, preparation, and applications in the preservation of postharvest perishable fruits and vegetables”的綜述文章,對生物可降解活性(如抗菌、抗氧化、乙烯清除、阻隔等)包裝的發展及應用進行回顧,并展望了智能響應性環境自适應保鮮包裝對采後果蔬品質精準調控的應用前景。(全文鍊接:https://doi.org/10.1080/10408398.2022.2122924)
該團隊前期通過金屬有機框架(MOFs)材料封裝光敏劑量子點(QDs),不僅提高了QDs的分散性和穩定性,而且QDs和MOFs之間Zn-S鍵的形成促進了界面間電子轉移,從而增強了可見光激發下ROS的産生,提高了抑菌效果,為采後果蔬環境(光照)自适應抗菌研究與應用提供新思路和新策略。相關工作以“Encapsulation of colloidal semiconductor quantum dots into metal-organic frameworks for enhanced antibacterial activity through interfacial electron transfer”為題發表在Chemical Engineering Journal上(全文鍊接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.130832)。另外,受皮膚角質層天然鎖水關鍵因子(神經酰胺)的啟發,該團隊基于食品科學、材料科學、計算機科學、藥劑學等多學科交叉理念,利用軟模闆法對Cu-MOF進行精準調孔制備介孔Cu-MOF,并以其為緩釋載體,封裝神經酰胺,開發一種穩定持續鎖水、乙烯吸附及抑菌的多功能保鮮材料,為精準調控采後果蔬品質提供新思路。相關工作以“Multifunctional material Cer@MHKUST-1 with efficient preservation capability”為題發表在Chemical Engineering Journal上(全文鍊接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.133267)。曹崇江教授為通訊作者,博士後年琳玉和博士生王夢軍為共同第一作者。