当前位置:首页>农业>FRI|东北农业大学:盐渍副产品的高值化利用:基于废弃盐渍蛋清与植物提取物的复合膜开发

FRI|东北农业大学:盐渍副产品的高值化利用:基于废弃盐渍蛋清与植物提取物的复合膜开发

  • 2026-10-21 10:11:13
FRI|东北农业大学:盐渍副产品的高值化利用:基于废弃盐渍蛋清与植物提取物的复合膜开发

Food Research International| 盐渍副产品的高值化利用:基于废弃盐渍蛋清与植物提取物的复合膜开发

近日,东北农业大学团队在《Food Research International》期刊上发表了题为《Valorization of saline byproducts: Development of composite films from waste salted egg white and plant extracts》的研究性论文(1区,IF=8.0)。该研究以盐渍蛋清(SEW)为基质,添加陈皮、杜仲、 turmeric 等 8 种植物提取物制备复合膜,探究其理化特性及香蕉保鲜应用。结果显示,SEW 本身具有基础抗菌性和优良土壤降解性(4 天降解率 > 90%),植物提取物的加入显著提升了膜的疏水性、机械性能和 UV 屏蔽能力(UV-B/C 波段透光率近 0%)。其中杜仲提取物改性膜的抗氧化和抗菌性能最优,香蕉保鲜实验表明,该复合膜可将香蕉货架期延长 4 天,有效维持果实硬度、减少失重,为盐渍蛋清副产物高值化利用及活性食品包装开发提供了新路径。

Background

食探未来——食品人都在关注的公众号!

盐蛋黄因独特口感被广泛用于粽子、月饼等食品馅料,但其大规模生产每年会产生约 10000 吨高盐副产物 —— 盐渍蛋清(SEW),直接丢弃不仅造成优质蛋白(含卵清蛋白、溶菌酶等,含所有必需氨基酸)浪费,还会引发环境污染。蛋白基薄膜作为传统塑料包装的环保替代品,凭借良好的生物相容性、生物降解性和成膜性备受关注,但盐渍蛋清在该领域的研究仍较有限。SEW 本身具有一定抗菌性(高盐环境形成渗透压胁迫、溶菌酶水解细菌细胞壁),但单一 SEW 膜的性能难以满足高性能包装需求,而传统抗菌膜存在依赖有机溶剂、基材不可降解、抗菌剂潜在毒性等问题。植物提取物作为天然抗菌成分,具有耐药性风险低、生物相容性好等优势,可提升膜的机械强度、紫外屏蔽性等功能,因此将 8 种植物提取物与 SEW 复合制备多功能包装膜,并验证其在香蕉保鲜中的应用,成为盐渍蛋清高值化利用与活性食品包装开发的重要方向。

Results

食探未来——食品人都在关注的公众号!

1. 盐渍蛋清(SEW)的基础特性

SEW 本身具有一定抗菌活性,对大肠杆菌的抑制率达 14.90%,但对金黄色葡萄球菌无明显抑制作用,这与革兰氏阳性菌和阴性菌的细胞壁结构差异相关。同时,SEW 膜具有优异的土壤降解性,4 天内降解率超过 90%,源于蛋清蛋白的亲水性与甘油的增塑作用,为环保包装材料奠定基础。

2. 复合膜的理化性能优化

植物提取物的加入显著改善了 SEW 膜的关键理化特性:机械性能方面,除灵芝提取物(LZ)外,其余提取物均显著提升膜的拉伸强度(TS)和断裂伸长率(EAB),通过促进分子间氢键形成更致密结构;疏水性方面,人参(RS)、杜仲(DZ)、姜黄(JH)提取物改性膜的水接触角分别达 112.68◦、98.84◦、91.38◦,均超过 90◦,有效降低水蒸汽透过率(WVP);紫外屏蔽性能上,所有复合膜对 UV-B(280nm)和 UV-C(330nm)波段的透光率接近 0%,UVA 波段透光率也显著低于纯 SEW 膜,且保持良好透明度。

3. 复合膜的生物活性特性

抗菌性能方面,姜黄(JH)提取物改性膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别达 13.87mm 和 14.71mm,杜仲(DZ)、积雪草(JX)、人参(RS)、灵芝(LZ)提取物改性膜也表现出明显抑菌效果,而陈皮(CP)、桑葚(SS)提取物改性膜与纯 SEW 膜无显著差异。抗氧化性能上,杜仲(DZ)和积雪草(JX)提取物改性膜的 DPPH、ABTS 及羟自由基清除率最高,归因于其富含的多酚和黄酮类化合物能有效中和自由基,显著优于纯 SEW 膜。

4. 复合膜的微观结构特征

低场核磁共振(LF-NMR)分析显示,植物提取物的加入减少了膜中自由水含量(A₂₃显著降低),增加了不易流动水含量(A₂₂显著升高),通过氢键网络与 SEW 蛋白相互作用重组水分分布。扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察表明,复合膜的表面和横截面缺陷减少,结构更均匀致密,其中陈皮(CP)、桑葚(SS)提取物改性膜表面最光滑,算术平均粗糙度(Ra)分别低至 0.344nm 和 0.488nm,而姜黄(JH)提取物改性膜因姜黄素自聚集,表面粗糙度较高(Ra=18.0nm)。

5. 香蕉保鲜应用效果

综合性能评价显示,杜仲提取物(DZ)改性膜的综合表现最优,其次为当归(DG)和灵芝(LZ)提取物改性膜。香蕉保鲜实验表明,SEW 复合膜能有效延长香蕉货架期 4 天,显著减少果实失重(6 天时 DZ-SEW 组失重率仅 13.43%),延缓硬度下降(6 天时 DZ-SEW 组硬度达 0.44N),抑制果皮褐变和衰老斑点形成,同时减缓可滴定酸度(TA)降低和 pH 升高,有效维持果实品质,其保鲜机制源于膜的半透性屏障作用,调节气体交换与水分运输,抑制呼吸作用和乙烯介导的成熟过程。

图文赏析

Graphical abstract

Fig. 1. The physicochemical properties of composite films:(A)Characterization of active component-modified salted egg white films: (1) Antibacterial rate, (2) Thickness, (3) EAB, (4) TS, (5) Water content, (6) Solubility, (7) WVP, (8) water contact angle; (B) DSC; (C) (1)TG,(2)DTG.

Fig. 2. The microscopic structure of the SEW membrane subjected to the influence of LF-NMR(A); FTIR(B);SEM (C); AFM (B).

Fig. 3. Antibacterial activity (A); the oxidation resistance (B);soil degradation (C);comprehensive performance evaluation; Comprehensive performance (D)of the composite films.

Fig. 4. The preservation effects of different composite films on bananas (A) appearance; (B) performance analysis: (1) senescence spots; (2) weight loss; (3) hardness rate; (4) titratable acidity; (5) pH.

原文链接

https://doi.org/10.1016/j.foodres.2026.118555

免责声明:「原创」仅代表原创编译,水平有限,仅供学术交流,本平台不主张原文的版权,如有侵权,请联系删除。文献解读或作者简历如有疏漏之处,我们深表歉意,请作者团队及时联系《食探未来》主编(微信号:shitanweilai8077),我们会在第一时间进行修改或撤稿重发,感谢您的谅解!

1

最新文章

随机文章