在过去的几十年里，合成材料在食品包装中的生产和应用迅速增长，由于这些合成材料的耐降解性，导致了严重的环境问题。近年来，用天然聚合物代替合成塑料在包装材料中的应用一直是人们研究的热点。官方manbetx手机版特别是，天然生物基聚合物(主要是多糖和蛋白质)由于其丰度、可生物降解性、生物相容性和无毒性，在食品包装薄膜中的应用受到越来越多的关注。

图1所示。负模板制作和薄膜制备流程图(a);荷叶表面SEM图像(b);pdms阴性模板(c);玉米蛋白膜阳性复制品(d)(放大倍数:500倍)

与其他类型的可食用材料相比，蛋白质基薄膜有几个优点，即它们具有良好的气体屏障，具有良好的机械性能，也可以被视为营养物质。玉米蛋白是玉米淀粉加工的副产物，由玉米蛋白粉制备而成，特别富含疏水和中性氨基酸以及一些含硫氨基酸，但缺乏极性或可电离氨基酸。

几种生物，包括动物和植物，都使用超疏水表面。植物界最著名的案例(植物界)是荷叶(莲属椰子）.荷叶的极端拒水性源于低表面能与叶表面存在的分层拓扑结构的结合。水滴在这些表面上自由滚动，清除污垢，保持叶子清洁，即使在这些植物生长的泥泞水域也是如此。荷叶的这种极端的防水和自清洁性能通常被称为“荷花效应”。

这项工作的目的是在仿生荷叶表面的同时，开发含有甘草精油(EO)的疏水性玉米蛋白基薄膜(图1a)。

首先，通过扫描电子显微镜(SEM)分析荷叶表面(图1b)，可以注意到荷叶的微观和纳米结构的共同模式，尺寸在7到8µm之间。然后，将聚二甲基硅氧烷(PDMS)及其催化剂的混合物纳米浇铸在新鲜荷叶上，制备荷叶负模板。PDMS聚合后，取下负模板并通过扫描电镜观察(图1c)。pdms -负模板呈现出与在荷叶表面观察到的结构相对应的孔，这意味着成功获得了原始模板(荷叶)的互补地形表面结构。最后，将玉米蛋白薄膜(含和不含甘草EO)浇铸在pdms阴性模板上，以复制薄膜中荷叶的分层表面形态。获得的薄膜再次通过SEM进行可视化(图1d)，并且可以观察到荷叶的复杂表面图案以高保真度(正副本)转移到玉米蛋白基薄膜的表面，这验证了本研究背后的原始概念。此外，通过扫描电镜测量，两种玉米蛋白基薄膜的结构尺寸相似(≈7-8µm)，表明在薄膜中加入甘草EO不会干扰纳米铸造过程。

本研究开发了一种简单快速的模拟荷叶表面的方法，并将其应用于玉米蛋白基薄膜的制备。甘草环氧乙烷也作为生物活性剂加入到薄膜中。采用荷叶负模板制备的玉米蛋白膜呈荷叶状皱褶，表面疏水性很强(水接触角为112.50°)。含有甘草精油的玉米蛋白薄膜是可生物降解的，对已知的食源性病原体具有抗氧化和抗菌特性，使其成为用于食品包装溶液的传统塑料的潜在替代品，减少环境污染，延长食品的保质期。

安吉洛路易斯^1，2，费尔南达domingue^1、3，安娜拉莫斯^3、4
1葡萄牙 调查中心Ciências da Saúde (CICS-UBI)，贝拉内河大学，恩里克公爵大道，6200-506 Covilhã
²Laboratório de Fármaco-Toxicologia, UBIMedical，贝拉内陆大学，埃斯特拉达市政506,6200-284 Covilhã，葡萄牙
^3.贝拉内陆大学Química系Ciências学院，Rua Marquês d ' Ávila e Bolama, 6201-001 Covilhã，葡萄牙
⁴材料纤维和环境技术(FibEnTech)，贝拉室内大学，Rua Marquês d ' Ávila e Bolama, 6201-001 Covilhã，葡萄牙

出版

以荷叶表面为灵感的疏水玉米蛋白基薄膜的生产:表征和生物活性特性
Ângelo Luís，费尔南达·多明格斯，安娜·拉莫斯
2019年8月16日

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