纳米粒子对多糖基复合膜微观结构的影响研究进展

向 飞，夏玉婷，肖 满，倪学文

（湖北工业大学生物工程与食品学院, 湖北武汉 430068）

生物可降解膜材料代替石油基塑料是包装材料防治“白色污染”的必然趋势，多糖基复合膜作为生物可降解膜中的研究热点备受青睐，常用原料有淀粉、壳聚糖和魔芋葡甘聚糖等。来源于马铃薯、玉米等的淀粉是一种由直链淀粉、线性或微支链（1→4）-α-D-葡聚糖单元和支链淀粉组成的植物多糖，具有（1→4）-α-D-葡聚糖短链，通过α-（1→6）键与其他次要成分连接，分子量为5×104～6×104g/mol；纯淀粉膜无色无臭，对氧气有较好阻隔效果，但脆性较强[1−3]。壳聚糖是由几丁质去乙酰化，得到的一种由D-氨基葡萄糖和N-乙酰-D-氨基葡萄糖单元组成的线性氨基多糖，分子量为2.0×105～5.0×105g/mol；纯壳聚糖膜对氧气和二氧化碳有较好的阻隔效果，且具有较好抑菌性[4−5]。魔芋块茎中提取的魔芋葡甘聚糖是一种水溶性、非离子型高分子多糖，由葡萄糖和甘露糖残基（1:1.6）通过β-1,4糖苷键聚合，支链通过β-1,3糖苷键聚合，每34个糖残基有2条支链，且主链上每16个糖残基上有1个乙酰基组成，分子量为2.0×105～2.0×106g/mol；纯魔芋葡甘聚糖膜耐水性和耐洗擦性低[6−7]。将具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等特性的纳米粒子引入制备纳米粒子/多糖基复合膜，可提高膜的功能特性和生物活性。多糖分子中存在羟基、羰基和乙酰基等官能团可与纳米粒子中的官能团之间发生氢键作用、静电相互作用、界面相互作用或者分子间无规则缠结等[8−12]。纳米粒子体积小，填充在复合膜内部的间隙中，能使复合膜内部通道更致密、复杂，亦可调控复合膜微观结构和理化性能[13]。……