磷脂酰絲氨酸（PS）與殼聚糖（CS）通過溶液共混、流延成膜等方法可制備高性能復合膜，磷脂酰絲氨酸的加入能顯著提升殼聚糖膜的柔韌性、阻隔性與抗菌性，該復合膜可通過抑制微生物生長、減少水分與氧氣傳遞，延長肉類、果蔬等食品的保鮮期，是安全環保的食品保鮮材料。

一、復合膜的制備工藝

1. 原料預處理

殼聚糖：選用脫乙酰度≥85% 的食品級殼聚糖，用 1%~2% 醋酸溶液溶解，配制成2%~5%（w/v）的殼聚糖溶液，攪拌至完全溶解后靜置脫泡。

磷脂酰絲氨酸：以大豆或蛋黃為原料提取的食品級磷脂酰絲氨酸，用無水乙醇溶解配制成1%~3%（w/v）的磷脂酰絲氨酸溶液，超聲分散15~20分鐘，確保分散均勻。

輔助試劑：可添加0.5%~1%甘油作為增塑劑，提升膜的柔韌性；加入0.1%~0.3%茶多酚等天然抗菌劑，增強保鮮效果。

2. 復合膜制備流程

共混分散：將磷脂酰絲氨酸溶液按5%~20%（體積比）緩慢加入殼聚糖溶液中，磁力攪拌（300~500r/min）30~60分鐘，同時超聲處理20分鐘，確保兩種組分均勻混合，無分層現象。

流延成膜：將混合溶液均勻倒在水平玻璃板或聚四氟乙烯模具上，控制膜厚度為0.1~0.3mm，在40~60℃烘箱中干燥12~24小時，去除溶劑。

脫膜與后處理：干燥后的復合膜冷卻至室溫，用去離子水浸泡模具邊緣，輕輕剝離復合膜，置于干燥器中平衡24小時后備用。

3. 關鍵制備參數控制

磷脂酰絲氨酸添加比例：適宜的比例為10%~15%，低于5%時復合膜性能提升不明顯，高于20%時易導致膜結構不均、出現裂紋。

干燥溫度：45~55℃為宜，溫度過高會導致膜表面收縮開裂，溫度過低則干燥時間過長，易滋生微生物。

pH值：混合溶液pH控制在4.0~5.0，此時殼聚糖溶解性與磷脂酰絲氨酸分散性極佳，復合膜結構更致密。

二、復合膜的性能優化效果

1. 物理機械性能提升

柔韌性：純殼聚糖膜脆性較大，斷裂伸長率約15%~20%，添加10%磷脂酰絲氨酸后，斷裂伸長率提升至40%~60%，柔韌性顯著改善，不易破損。

機械強度：復合膜拉伸強度可達15~25MPa，較純殼聚糖膜（10~18MPa）提升30%~50%，能更好地適應食品包裝與運輸過程中的力學作用。

阻隔性能：復合膜的水蒸氣透過率（WVP）較純殼聚糖膜降低25%~40%，氧氣透過率（OTR）降低30%~45%，可有效減少食品水分流失與氧化變質。

2. 抗菌與保鮮性能強化

抗菌活性：復合膜對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等常見食品腐敗菌的抑菌圈直徑可達12~18mm，抑菌率達80%~90%，優于純殼聚糖膜（抑菌率 60%~70%）。

抗氧化性：磷脂酰絲氨酸與殼聚糖均具有一定抗氧化性，復合后可協同清除自由基，降低食品氧化速率，延緩油脂酸敗與果蔬褐變。

生物相容性：兩種原料均為天然生物大分子，無毒無害、可生物降解，符合食品接觸材料安全標準，不會對食品造成污染。

三、在食品保鮮中的應用場景

1. 肉類食品保鮮

應用方式：將復合膜制成包裝袋，用于包裝鮮肉、熟肉制品（如香腸、火腿），或作為保鮮膜直接包裹肉類表面。

保鮮效果：在4℃冷藏條件下，可使鮮肉的保鮮期從3~5天延長至7~10天，減少肉類水分流失（失水率降低20%~30%），抑制細菌繁殖（菌落總數較對照組降低1~2個數量級），維持肉類色澤與風味。

2. 果蔬保鮮

應用方式：采用復合膜對草莓、荔枝、芒果等易腐果蔬進行涂膜保鮮或包裝保鮮。

保鮮效果：涂膜處理后，草莓在4℃下的保鮮期從2~3天延長至5~7天，好果率達85%以上；芒果在常溫（25℃）下可延長保鮮期至10~15天，有效抑制果蔬呼吸作用，延緩軟化、褐變與腐爛。

3. 水產食品保鮮

應用方式：用復合膜真空包裝蝦、魚等水產品，隔絕氧氣與微生物。

保鮮效果：在-18℃冷凍條件下，可減少水產品脂肪氧化與蛋白質變性，延長保質期至6~12個月；冷藏條件下（0~4℃），蝦的保鮮期從2~3天延長至5~6天，維持其彈性與鮮味。

四、應用優勢與改進方向

1. 核心應用優勢

安全環保：原料均為天然可降解材料，避免傳統塑料包裝造成的環境污染，符合綠色食品包裝發展趨勢。

多功能協同：兼具阻隔、抗菌、抗氧化等多重保鮮功能，無需額外添加化學防腐劑，提升食品安全性。

成本可控：原料來源廣泛（如大豆、蝦蟹殼），制備工藝簡單，適合規模化生產，成本低于部分合成保鮮材料。

2. 現存問題與改進方向

水溶性限制：復合膜在高濕度環境下易吸潮軟化，可通過交聯改性（如用戊二醛輕度交聯）或復合納米粒子（如納米SiO₂）提升耐水性。

機械性能不足：針對重負荷包裝場景，可與纖維素、海藻酸鈉等材料復配，進一步增強膜的拉伸強度與耐磨性。

規模化應用：優化制備工藝，開發連續流延成膜設備，降低生產成本；拓展復合膜的成型方式，如制成透氣保鮮袋、可降解包裝盒等多樣化產品。

本文來源于理星（天津）生物科技有限公司官網 http://www.ichew.com.cn/