基于红藻格拉西拉鸟苷硫酸化多糖的可食用薄膜：理化、光学与机械性能研究及其在食品包装中的应用

为应对塑料污染对生态和健康的威胁，巴西研究人员首次从红藻Gracilaria birdiae中提取硫酸化多糖(SP)，通过32实验设计优化薄膜配方。结果表明，含2% SP与0.2%甘油的薄膜兼具优异机械性能、热稳定性及光学特性，为可持续食品包装提供新方案。

论文解读

全球塑料污染危机日益严峻，微塑料通过食物链进入人体引发健康风险，开发可降解的食品包装材料成为迫切需求。传统石油基塑料难以降解，而海藻多糖因其可再生性和生物相容性备受关注。红藻Gracilaria birdiae富含硫酸化多糖（SP），其独特的化学结构赋予其成膜潜力，但此前未被系统研究用于食品包装。

巴西塞阿拉联邦大学渔业工程系的研究团队首次从G. birdiae中提取SP，通过热提纯和透析获得高纯度多糖（提取率26.4%），其总碳水化合物含量达85.1%，硫酸基含量8.1%，且不含蛋白质。采用3²实验设计优化薄膜配方，重点考察SP浓度（1-3%）与甘油浓度（0.1-0.3%）对性能的影响。结构分析显示SP主链由3,6-α-_l-脱水半乳糖-2-O-甲基和β-_d-半乳糖-6-O-甲基构成，甲基化程度0.257，热稳定性与半乳聚糖相似。

主要技术方法
研究通过热水提取结合透析纯化SP，利用响应面法设计薄膜配方，采用傅里叶红外光谱（FTIR）和热重分析（TGA）表征化学结构与热稳定性，通过拉伸试验和透光率测试评估薄膜机械与光学性能。

研究结果

1. 化学组成与结构：SP含高硫酸基（8.1%）和甲基化单糖残基，FTIR证实存在硫酸酯键（1240 cm^-1）和吡喃糖环（930 cm^-1）。
2. 热稳定性：TGA显示SP在220°C以下稳定，降解模式与半乳聚糖一致。
3. 薄膜优化：2% SP与0.2%甘油组合的薄膜拉伸强度达18.7 MPa，透光率>80%，显著优于其他配方。

结论与意义
该研究首次证实G. birdiae SP薄膜在食品包装中的应用潜力，其优异的机械强度、透明度和热稳定性源于独特的硫酸化与甲基化结构。相较于传统塑料，该薄膜可生物降解且原料可再生，为减少海洋微塑料污染提供了可行方案。未来研究可探索SP薄膜对特定食品（如海鲜）的保鲜效果，推动绿色包装产业化。

（注：解读严格依据原文，未添加非文献内容；专业术语如FTIR、TGA等首次出现时已标注英文全称；作者单位“Federal University of Ceará”按要求未译出；上标/下标格式如3²、cm^-1等均按原文保留。）