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随着生活水平的提高,人们对食品的需求由数量转化为质量,这也给食品品质的提升和贮存保鲜技术提出了新的要求。开发环境友好、安全、性能可调控的生物基可食性活性膜已成为食品包装领域的研究热点。包装材料的高效水分子阻隔（阻湿性）功能是保证食品在货架期内保持品质的关键因素之一。理想的可食性包装膜内外两侧应对水蒸气分子具有选择性阻隔作用,不仅要防止包装外界水分渗透,还要保持内部食品保鲜所需的相对湿度。此外,开发可高效负载、控释天然功能性成分的活性包装已被认为是减少或防止运输和贮存过程中食品发生的氧化、褐变或微生物污染等质量安全问题的有力举措。本论文针对传统蛋白基可食性膜内外两侧无法选择性阻隔和吸附水蒸气分子及活性成分控释难等问题,采用具有功能互补特性的玉米醇溶蛋白（Zein）和明胶（Gelatin）为成膜基质,构建多层膜体系（Z-ZG-G）和复合膜体系（ZG）,开发了兼具单向阻湿性和长效控释功能的新型活性包装材料。系统研究了活性膜微观形貌结构与理化性能、及控释之间的构效关系,并将其应用于鲜切水果保鲜。主要研究结果如下:（1）基于Zein的阻水特性和明胶的亲水特性,以Zein为外层,Zein/Gelatin作为中间过渡层和明胶为内层的顺序,采用逐层流延的方法制备Z-ZG-G多层膜。当中间层ZG比例为1:2时,Z-ZG1:2-G多层膜呈现出具有不同特征的三层结构,各层之间结合紧密但界面分隔清晰。该膜具有良好的透明度和机械性能,以及一定的抗紫外线作用。研究结果表明,水蒸气从Zein侧向明胶侧进行渗透得到的WVP值显著低于从明胶侧进行渗透的,表明多层膜两侧可对水蒸气进行选择性阻隔,进而实现单向阻湿的功能。构建了水蒸气渗透过程中结构响应（Zein疏水自聚集,明胶吸水溶胀）的物理模型,揭示多层膜单向阻湿特性的形成机制。（2）基于Zein的两亲特性和自组装行为,构建了Zein/Gelatin复合膜（ZG）,并对不同比例下ZG复合膜的微观结构及特性进行研究。当Zein含量较高时（ZG比例为3:1,2:1）,Zein和明胶产生宏观相分离,获得了具有明显相边界的分层结构;当明胶含量较高时（ZG比例为1:1,1:2,1:3）,发生微观相分离,可获得Zein球形聚集体分布在明胶连续性基质中的隔室化结构。当ZG比例为1:2时,ZG1:2复合膜呈现致密的梯度结构,其中Zein聚集体粒径适中且倾向分布于明胶基质的空气侧。复合膜具有最低的水蒸气透过率,且其空气侧的水蒸气透过率值低于底面侧,可实现对水分子单向阻隔的功能。研究结果表明,通过调节ZG比例,可实现对相分离结构的精准调控。（3）基于膜基质与活性成分不同的亲和作用机制,利用ZG1:2复合膜具有的隔室化结构实现分区共负载:分别将亲水性抗氧化剂茶多酚（TP）负载于明胶基质中,将疏水性抗菌剂牛至精油（OEO）负载于Zein聚集体中,开发了一种可控释不同类型活性成分的双功能复合膜材料。TP的引入可影响明胶规则网络结构的形成,使明胶连续性基质的表面形态较为粗糙,而OEO的包封导致Zein聚集体呈现出粗糙颗粒状的横截面形态。此外,TP、OEO分别和膜基质之间存在氢键和疏水相互作用。当进行共负载时,ZG1:2复合膜具有更强的阻湿性和更高的TP和OEO保留率。动力学分析表明,ZOGTP膜中TP和OEO的释放机理为非Fick扩散,且接近于一级释放动力学。（4）基于分层结构对活性成分不同的滞留作用机制,利用Z-ZG1:2-G多层膜体系,对茶多酚（TP）进行浓度梯度负载。在G内层负载较低浓度的TP可起到初始抗氧化作用,在ZG中间层负载高浓度的TP作为抗氧化剂储备层,进而开发了一种具有长效控释性的多层功能膜。TP在多层膜中表现出缓释性,其释放动力学与TP的浓度梯度和每个膜层的结构响应密切相关,且其在水溶液中的释放行为表现为:前期为扩散和一级动力学的组合机制（0–175 min）,中期为以浓度驱动的一级动力学机制（175-300 min）,后期为以扩散主导的动力学机制（>300min）。鲜切水果试验表明,载有TP的多层功能膜在控制水分流失、防止快速褐变和抑制微生物生长等方面显示出良好的保鲜效果。