近日,我院加工所核技术农业应用团队自主研发的改性壳聚糖-LZM-CA复合抑菌保鲜膜正式获得美国发明专利授权(授权专利号:US 12,545,774 B2)。该技术依托辐照改性与生物复合成膜核心工艺,攻克了传统壳聚糖保鲜材料抗菌广谱性弱、机械强度不足、保鲜稳定性差等行业共性难题,实现了水产品绿色保鲜技术的创新升级,保鲜效果、产品安全性与工艺稳定性均达到国际领先水平。
该创新技术以100kGy ⁶⁰Co辐照降解改性壳聚糖为成膜基材,通过高能辐照调控壳聚糖分子量,有效解决了原生壳聚糖分子量大、溶解性差、保鲜效能有限的技术短板,大幅提升基材抑菌活性与成膜性能。复配天然安全的溶菌酶(LZM)与卡拉胶(CA)功能组分,依托Box-Behnken响应面法开展三因素三水平试验优化,精准锁定最佳制备配方:每升复合膜涂液含改性壳聚糖16g、卡拉胶2g、溶菌酶1.5g,在40-45℃恒温干燥8h的标准化工艺条件下,可制备出性能最优的复合抑菌保鲜膜。
该复合保鲜膜依托三组份协同增效机制,兼具多重核心优势:卡拉胶可显著提升薄膜延展性与可塑性,解决单一壳聚糖膜易破损、机械强度低的问题;溶菌酶作为FAO/WTO认证的安全食品添加剂,对腐败希瓦氏菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、鼠伤寒沙门氏菌等水产品典型致病菌具有广谱抑菌效果;辐照改性壳聚糖进一步强化抑菌、锁鲜能力,三者复配完美弥补了传统生物保鲜膜的性能缺陷。相较于传统化学保鲜、高温灭菌、普通生物膜保鲜技术,该技术以辐照冷加工改性结合天然生物材料复配为核心,工艺绿色高效、安全无害,有效规避了化学保鲜剂残留、热加工破坏食材风味质地等问题。经系列表征与保鲜试验验证,该保鲜膜微观结构均匀致密,拉伸强度、断裂伸长率等机械性能显著优于纯壳聚糖膜、二元复合膜;应用于淡水小龙虾等冷藏保鲜,可有效抑制样品TVB-N值升高与菌落总数增殖,显著延缓脂质氧化与品质劣变,大幅延长产品货架期,同时具备天然可食、无化学残留、绿色安全、适配性广的突出特点,同样适用于冷鲜肉等生鲜食材保鲜。
下一步,团队将持续深耕农产品辐照加工与绿色保鲜领域,加快该专利技术的中试放大、配套工艺优化与产业化对接,持续迭代完善水产品绿色保鲜技术体系,打造安全、高效、低成本的天然食品保鲜包装整体解决方案,为湖北省小龙虾等优势水产品提质增效、产业转型升级提供核心技术支撑,助力全国农产品保鲜产业绿色安全高质量发展。
撰稿人:廖 涛
审稿人:于 巍


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