2025年09月10日 18:16:23

水产品因其富含优质蛋白质和不饱和脂肪酸，具有较高的营养价值，深受消费者喜爱。然而，在贮藏和运输过程中，水产品极易受到副溶血性弧菌等有害微生物的污染，导致腐败变质，不仅影响口感与品质，更对食品安全构成严重威胁。传统的包装材料如塑料、玻璃和金属等，虽在一定程度上起到保护作用，但仍存在环境污染大、保鲜效果有限、资源不可再生等问题。因此，开发一种绿色、高效、可持续的新型抗菌包装材料，已成为食品工业与科研领域的重要方向。

浙江海洋大学国家海洋设施养殖工程技术研究中心团队开展了一项具有重要应用价值的研究。该研究创新性地以废弃鲣鱼骨为原料，通过高温煅烧法提取羟基磷灰石（HAP），并采用湿法浸渍与原位还原技术，将银纳米颗粒（Ag NPs）均匀负载于HAP表面，成功构建出Ag-HAP复合抗菌剂。进一步地，团队将Ag-HAP与天然高分子材料壳聚糖（CS）复合，通过流延法制备出Ag-HAP@CS复合膜，实现了废弃生物质资源的高值化利用与功能性包装材料的绿色制备。

团队研究开发

研究内容框架图

该Ag-HAP@CS复合膜不仅具备良好的生物可降解性和机械性能，还表现出优异的抗菌活性与紫外线屏蔽功能。研究结果表明，Ag-HAP复合材料可在15分钟内完全杀灭7.0 lg CFU/mL的副溶血性弧菌。其抗菌机制主要源于银纳米颗粒与羟基磷灰石的协同作用：银离子可破坏细菌细胞膜结构，而HAP载体则促进活性氧自由基（·O₂⁻）的生成，进一步加剧细菌的氧化应激反应，最终导致菌体死亡。此外，复合膜中的银离子释放量极低，在9天内始终低于0.1 ppm，远低于国际安全标准阈值，具备良好的生物相容性。

抗菌效果及机制图

在南美白对虾的保鲜应用中，研究团队系统监测了虾样品在4℃冷藏条件下的pH值、挥发性盐基氮（TVB-N）和菌落总数（TBC）等关键指标。结果显示，使用Ag-HAP@CS复合膜包装的虾样品在贮藏9天后，TVB-N值仅为29 mg/100g，TBC为3.90 lg CFU/g，pH值为7.52，各项指标均显著优于对照组，虾体保持一级鲜度，货架期延长50%以上。这一成果充分证明了该复合膜在实际应用中的高效保鲜能力与广阔市场前景。

实际应用效果图

在安全性方面，研究团队通过细胞毒性实验与银离子迁移率测试，系统评估了Ag-HAP@CS复合膜的生物安全性。结果表明，该材料对Ges-1人胃黏膜上皮细胞的存活率超过98%，银离子释放量远低于毒性阈值，符合食品接触材料安全标准。该研究不仅为水产品保鲜提供了新材料，也为废弃鱼骨资源的循环利用提供了新路径，具有显著的环境效益与经济价值。未来，团队计划进一步引入天然抗氧化剂，开发智能响应型包装系统，推动食品包装向绿色、智能、多功能方向迈进。

安全性能分析

本研究得到了国家自然科学基金项目的资助，相关技术已申请国家发明专利，研究成果发表于国际权威期刊《Food Chemistry》等。团队负责人表示，将继续推动该技术的产学研融合，助力我国水产品保鲜技术与包装材料的升级换代。