截至2023年,我国柑橘栽培面积和产量均为世界第一。柑橘绿霉病和青霉病是采后最为典型的病害,分别由指状青霉(Penicillium digitatum)和意大利青霉(Penicillium italicum)引起,约占采后病害的90%[1]。抗菌膜是重要的柑橘病害防治措施,阻隔病原菌等有害因素,在维持柑橘品质的情况下抑制病原菌生长[2]。天然抗菌成分包括植物提取物、精油、壳聚糖、拮抗微生物及其代谢物等[3]。拮抗微生物通过代谢产生抗菌物质,如细菌素、降解酶、酚类和有机酸等[4]。拮抗微生物及其代谢物在包装中表现出良好稳定性和抑菌性[5],符合绿色食品需求,是制备天然抗菌膜的理想基质。芽孢杆菌(Bacillus sp.)可产生大量次级代谢产物,对曲霉菌、青霉菌和灰霉菌等进行有效生物防治[6]。枯草芽孢杆菌分泌的Iturin A对灰霉菌和指状青霉具有较强的拮抗作用[7]。芽孢杆菌w176是从柑橘果园土壤中分离的1株广谱拮抗菌株,产生多种抗菌物质,包括脂肽类、抗菌蛋白、聚酮类、挥发性物质、细菌素等,对柑橘绿霉病具有较强防治效果[1]。

传统石油基包装材料不易降解,天然聚合物所制备的生物质薄膜成为替代传统包装膜的有效方案之一[8]。魔芋葡甘聚糖(konjac glucomannan, KGM)来源丰富、可生物降解,具有优异的成膜性,广泛应用于食品包装[9]。KGM对水分子高度敏感,与生物聚合物复合是提高包装材料性能的有效策略[10]。可得然胶(curdlan, CUD)是一种可生物降解的微生物胞外多糖,具有良好的成膜性[11],可提高复合材料的疏水性。Wu等[11]在KGM/乙基纤维素复合膜中添加CUD提高了薄膜的疏水性和阻隔性。

前人在生物大分子与拮抗微生物及其代谢物的抗菌复合膜方面的研究相对较少,且该类抗菌复合膜鲜有在柑橘采后领域的研究和应用。本研究拟采用多糖-芽孢杆菌发酵物联合策略,制备KGM/CUD-芽孢杆菌w176发酵物(KCB)复合膜,探究其抑菌性、结构和性能特征,以期为柑橘采后病害防治提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

KGM (食品级),湖北强森魔芋科技有限公司;CUD (食品级),山东中科生物科技股份有限公司;葡萄糖、琼脂(分析纯),上海国药集团化学试剂有限公司。实验菌株:指状青霉(Penicillium digitatum)P44(以下简称P44)、意大利青霉(Penicillium italicum)B3(以下简称B3)、芽孢杆菌(Bacillus sp.) w176,华中农业大学园艺林学学院果树系采后生物学与技术实验室。供试柑橘为赣南脐橙,武汉水果批发市场,果实为同一批次、无机械损伤。

1.2 仪器与设备

HH-2型数显恒温水浴锅,江苏常州国华电器有限公司;SXJQ-1型数显调速搅拌器,北京西化仪科技有限公司;BXH-450 型电热鼓风干燥箱,上海博迅医疗生物仪器股份有限公司;HWS-250型恒温培养箱,上海精宏实验设备有限公司;Nicolet iN 10型傅里叶变换红外光谱仪,美国Nicolet公司;D8 Advance型X射线衍射仪,德国Bruker公司;JSM6390LV型扫描电镜,日本电子株式会社;OCA20型水接触角仪,美国Data Physics公司;TA.XT Plus型质构仪,英国Stable Micro Systems公司。

1.3 实验方法

1.3.1 w176发酵物制备

马铃薯葡萄糖液体培养基(PDB)及固体培养基(PDA)制备:新鲜马铃薯切块熬制30 min取土豆汁,按照马铃薯200 g/L、葡萄糖20 g/L制备PDB。加入琼脂15 g/L获得PDA。

取50 μL体积分数30%甘油溶液保藏的w176加入300 mL PDB培养基,于26 ℃摇床培养(130 r/min)48 h。发酵液于8 000 r/min离心15 min,得到上清液。上清液经过真空冷冻干燥得到固体发酵物。

1.3.2 w176发酵物抑菌性测定

在PDA平板上分别滴加30 μL的B3、P44孢子悬浮液(106 CFU/mL),均匀涂布,使用打孔器在平板中央打孔(直径8 mm)[1],向孔中加入20 μL w176发酵物的100倍稀释液,以滴加无菌水为对照组,于26 ℃培养3 d,测量抑菌圈直径。

1.3.3 KC和KCB复合膜的制备

称取0.6 g KGM加入75 mL超纯水中,在60 ℃水浴中以600 r/min搅拌1 h获得KGM溶液。称取0.4 g CUD加入25 mL超纯水中以300 r/min冷水分散30 min,转入60 ℃水浴中以300 r/min搅拌30 min获得CUD分散液。将CUD分散液缓慢加入KGM溶液中,于90 ℃水浴中以900 r/min搅拌1 h,即获得KC溶胶[12]。将不同质量浓度(0.05、0.10、0.15 g/L)的w176发酵物加入冷却至室温的KC溶胶中,连续搅拌30 min得到KCB复合膜液,分别记为KCB-5、KCB-10、KCB-15。KC溶胶和KCB膜液倒入聚苯乙烯平板中流延展开(直径为150 mm),每皿45 g,25 ℃干燥24 h,得到KC和KCB复合膜。薄膜放置在相对湿度(RH)50%±2%、温度(25±1)℃的环境下平衡48 h备用。

1.3.4 KCB复合膜抑菌性测定

在PDA平板上滴加30 μL的B3、P44孢子悬浮液(106 CFU/mL),均匀涂布。将KC、KCB-5、KCB-10、KCB-15复合膜样品(直径10 mm)贴附于涂有B3、P44菌液的平板中央,于26 ℃培养3 d,测量抑菌圈直径。

1.3.5 KCB复合膜的微观结构表征

1.3.5.1 红外光谱检测

为探究KCB复合膜的分子间相互作用,使用红外光谱仪以4 cm-1的分辨率收集样品在500～4 000 cm-1 的红外光谱(FTIR)。

1.3.5.2 X射线衍射检测

KCB复合膜的X射线衍射(XRD)谱通过X-射线衍射仪测定。样品在45 kV和40 mA下测试,记录5°～50°的XRD谱。

1.3.5.3 扫描电镜观察

为观察KCB复合膜的微观结构,通过扫描电镜(SEM)观察其表面和横截面。KCB复合膜在液氮中脆断后,真空喷金90 s,表面和截面的放大倍数分别为1 000和2 000倍。

1.3.6 KCB复合膜的性能表征

1.3.6.1 溶失率测定

将大小为3 cm×3 cm的KCB复合膜样品在100 mL水中室温浸泡0.5 h,取出后在105 ℃的烘箱中干燥1 h称重,每种样品最少重复测定3次。溶失率按式(1)计算。

溶失率

(1)

式(1)中,m0为样品浸泡前的质量,g;m为样品干燥后的质量,g。

1.3.6.2 水接触角测定

使用接触角测量仪测定KCB复合膜的表面亲疏水性。用精密注射器将2.0 μL蒸馏水液滴加在薄膜(10 mm×30 mm)表面,拍摄30 s时的图像。

1.3.6.3 机械性能测定

拉伸强度(tensile strength, TS)和断裂伸长率(elongation at break, EAB)使用质构仪测定。样品切割成10 mm×50 mm的条状后夹在高度为30 mm的夹具之间进行测试。TS(MPa)和EAB(%)分别按式(2)、式(3)计算。

式(2)、式(3)中,F为拉断复合膜时的力,N;d为薄膜的厚度,mm;b为薄膜的宽度,mm;L0为薄膜的初始长度,mm;L为膜断裂前的最大长度,mm。

1.3.6.4 气体透过性测定

1)水蒸气透过率(water vapor transmission rate, WVTR)测定。参考GB/T 1037—2021的方法并稍加修改。在西林瓶(直径16 mm)中加入适量的超纯水,用KC、KCB复合膜分别密封,称质量记为m1 (g), 立即放入培养箱(25 ℃,相对湿度50%),72 h后称质量记为m2 (g) [13]。按式(4)计算WVTR。

2)氧气透过率(oxygen transmission rate, OTR)测定。采用脱氧剂吸附法测定氧气透过率[14]。将3 g脱氧剂混合物(氯化钠、活性炭、还原铁粉质量比为1.5∶1.0∶0.5)置于西林瓶中,用KC、KCB复合膜分别密封,置于25 ℃,相对湿度50%培养箱48 h,记录混合物前后质量ma和mb,按式(5)计算OTR。

式(4)、式(5)中,S为密封瓶口的有效面积,m2;t为测试时间,h。

1.3.7 柑橘保鲜实验

赣南脐橙经体积分数为2%的次氯酸钠消毒、纯水清洗2次后,自然晾干。在果实腰部对称针刺2个伤口,接种20 μL P44和B3孢子悬浮液(106 CFU/mL),待菌悬液干后滴加20 μL KCB-5复合膜液,以滴加无菌水为对照。处理后的果实置于保鲜盒内,放入25 ℃、80% RH的恒温恒湿培养箱,观察5 d。记录致病形态和病斑直径。

1.4 数据处理

所有实验至少重复测定3次,结果以平均值±标准差表示。使用SPSS 19.0对实验数据进行显著性分析(P<0.05),Origin 9.0绘图。

2 结果与分析

2.1 芽孢杆菌w176发酵物及KCB复合膜抑菌作用分析

2.1.1 芽孢杆菌w176发酵物对病原菌P44和B3的抑制作用分析

芽孢杆菌w176发酵物对病原菌P44和B3的抑菌作用见图1、表1。由图1可知,抑菌作用的检测是基于琼脂扩散法,对照组中柑橘采后病原菌指状青霉P44和意大利青霉B3生长旺盛,菌丝和孢子生长密集,铺满培养基平板。芽孢杆菌w176的发酵物对P44和B3表现出强烈的抑制作用,添加了w176发酵物稀释液的区域周围呈现明显的抑菌圈,直径达54 mm左右(表1),作用半径几近培养皿半径,该抑菌区域仅出现稀疏的P44和B3菌落生长,平板边缘区域菌体受抗菌物质逆境作用以孢子分裂为主,颜色更加浓郁。平板中心大量w176菌体繁殖,表明w176发酵物中除了含有抗菌代谢物还含有一定量菌体。芽孢杆菌已被作为生防菌直接应用于农产品病害防治,被赋予普遍安全(GRAS, generally regarded as safe)的标签,可以以包合和涂布2种方式用于构建抗菌复合包装。有报道表明,生防菌菌体与抗菌代谢物联合后抗菌效果更佳[2]。 Tian等[1]研究揭示,w176经系统进化同源性分析,其亲缘关系与解淀粉芽孢杆菌最为接近,w176的抗菌代谢物主要包括大环素、杆菌素、分枝杆菌素和表面素等,w176菌体和其无菌发酵液均对P44和B3具有明显抑制作用,与本研究发酵物的抑菌作用相符。Chen等[15]对解淀粉芽孢杆菌DH-4有类似报道,其抗菌代谢物包括脂肽类抗生素、大环素、丰源素、表面素等,DH-4菌体和发酵液均对P44和B3有良好的抑制作用。

2.1.2 KCB复合膜对P44和B3的抑制作用分析

图2是基于多糖-w176发酵物联合策略的KCB复合膜对P44和B3菌株的抑制效果。结果表明,对照组KC复合膜对P44和B3无抑制作用,菌丝和孢子的生长覆盖了整个培养基平板。KCB复合膜对P44和B3具有显著的抑制作用,以膜样品为中心周围呈现大面积透明抑菌圈,直径达到50 mm以上(表1)。随着发酵物质量浓度的增大,KCB复合膜对P44的抑菌圈直径略微减小,可能与w176菌斑直径相关;不同配比的KCB复合膜对B3的抑菌圈直径无显著差异。w176菌体在KCB复合膜中仍然保持活力,且与其中的抗菌物质共同发挥抗真菌作用。但随着w176发酵物添加量的增加,抑菌圈直径并没有明显增大,KCB-5、KCB-10、KCB-15的抑菌效果较为相似,这可能归因于w176的繁殖生物量已达到较高程度,对2种霉菌的抑制均维持在较高水平。Ma等[5]报道,当海藻酸钠基复合膜中乳酸球菌发酵液添加量为12 mg/mL时,复合膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑制作用最强,抑菌圈直径分别为3.27、2.55 mm。而本研究制备的KCB复合膜抑菌性能更优。图2表明KCB对P44的抑制更为明显,P44产孢量较为稀疏,是因为w176菌体持续分泌的脂肽类、细菌素等代谢物以及发酵物中存在抗菌代谢物共同作用于菌丝和孢子的细胞壁和膜系统,使亚细胞结构被破坏,从而抑制了病原菌的生长和发育[1]。KCB复合膜未来在柑橘采后应用中具有一定可行性,符合产业发展的实际需求。

2.2 KCB复合膜结构特征分析

2.2.1 FTIR分析

图3显示了KC和KCB复合膜的红外光谱。薄膜在3 300 cm-1和2 916 cm-1左右的吸收峰分别是—OH和C—H伸缩振动引起的[16]。1 643 cm-1和1 019 cm-1左右的特征峰分别是多糖的CO和C—O伸缩振动引起的,875 cm-1左右的吸收峰是KGM中甘露糖的典型吸收峰。1 643 cm-1处可能是蛋白质的酰胺Ⅰ特征峰[17]。结合前期研究可知,w176发酵物中含有蛋白质成分,这与红外光谱相符。由图3可知,随着w176发酵物添加量的增加,1 643 cm-1处特征峰更为强烈,蛋白质多肽键与多糖间相互作用形成氢键[18]。与KC复合膜相比,除蛋白质酰胺键吸收峰外,KCB复合膜中并未出现其他新的吸收峰,这表明发酵物的加入未引起化学反应,未形成共价键,而是以非共价键方式结合。在相同波数处,KCB复合膜吸收峰的强度高于KC复合膜,归因于发酵物的加入增加了膜中化学键的键能。Guo等[19]研究发现,添加毕赤酵母发酵液的明胶/海藻糖基膜的红外光谱相较于明胶/海藻糖膜,未引起化学反应,以非共价键结合。

2.2.2 XRD分析

纯KGM膜在2θ= 21.38°处存在一个较弱的衍射峰,表明KGM分子的无定形状态;而纯CUD膜在2θ=21.85°处存在一个衍射峰,14.35°和11.41°处出现2个弱的衍射峰,表明CUD分子具有明显的成膜结晶性;在KC复合体系中,CUD以多螺旋连接的胶束状态与KGM线性分子网络缠结,形成致密的网络结构[12,17]。KC和KCB复合膜的XRD谱见图4。 图4中KC复合膜在2θ=21°处出现宽而平坦的衍射峰,KCB-5、KCB-10、KCB-15膜分别在20.2°、21.1°、20.1°处出现宽而平坦的衍射峰,表明w176抗菌代谢物的加入未改变复合膜的晶体形态,KGM、CUD、w176抗菌代谢物间相容性良好。KCB-10的XRD谱中,10°～15°的衍射峰消失,表明抗菌代谢物与CUD的互作促使CUD的结晶性减弱,该复合膜内在相容性最优。而Feng等[20]报道表明,粪肠球菌发酵液的添加对细菌纤维素膜的晶体结构没有显著影响。

2.2.3 SEM分析

图5为KC和KCB复合膜表面和截面的微观结构。由图5可知,所有薄膜的表面和截面均平整连续、均匀致密,表明w176发酵物与KC体系的相容性良好,w176发酵物的加入并未破坏KC基质的连续性和完整性,结果与FTIR和XRD分析相符。发酵物中的脂肽类、杆菌素、分枝杆菌素和表面素等为水溶性成分[15],与KGM和CUD以非共价键互作,形成致密的三维网络结构,w176菌体均匀分布于网络中。随着发酵物添加量的增加,薄膜表面和截面均未出现断裂或聚集,仅平滑性略微下降,可能是由于菌体细胞均匀依附在大分子网络中。然而,Akman等[21]揭示,由于海藻酸钠与植物乳杆菌发酵液中的成分发生交联,复合膜表面更加粗糙。本研究制备的KCB复合膜均匀致密的结构,使其作为柑橘包装材料时,能有效阻隔外界氧气的进入和内部水蒸气的逃逸,进而抑制柑橘的干耗并降低其呼吸强度,体现了KCB复合膜作为柑橘包装材料的应用潜力。

2.3 KCB复合膜性能特征分析

2.3.1 溶失率分析

溶失率是表征薄膜耐水性的重要指标,图6显示了KC和KCB复合膜的溶失率。KC复合膜的溶失率为21.56%。KCB复合膜中KCB-5复合膜的溶失率最低,为25.35%;KCB-15复合膜的溶失率最高,为32.77%,远低于前人制备的海藻酸钠基乳酸球菌复合膜的最低溶失率(55%)[5]。添加w176发酵物后复合膜的溶失率显著升高,该趋势与海藻酸钠基乳酸球菌复合膜一致,这是由于该发酵物以水溶性成分为主,促使复合膜的亲水性增强,且w176菌体的分布略微减弱了KGM和CUD间的相互作用。Beristain-Bauza等[22]关于蛋白质基复合膜的研究结果表明,随着鼠李糖乳杆菌发酵物添加量的增加,乳清蛋白膜和酪蛋白膜的溶失率均逐渐增大。综合KCB复合膜的抑菌作用、结构和溶失率,KCB-5复合膜性能较优,溶失率最低,且抑菌作用较好,可应用于柑橘保鲜。

2.3.2 水接触角分析

水接触角是表征薄膜表面亲疏水性的重要指标,KC和KCB复合膜的水接触角见图7。由图7可知,KC复合膜的水接触角为81.33°,w176发酵物的加入降低了薄膜的水接触角,KCB-5复合膜的水接触角为71.7°,KCB-15复合膜的水接触角最小,为66.87°。KCB复合膜整体表现为亲水性,这是由于w176发酵物中亲水性成分的增加,使复合膜表面亲水性增强。

2.3.3 机械性能分析

薄膜的机械性能可由TS和EAB这2个指标表征,它们是评估食品包装在食品运输、装卸、储藏过程中抵抗外部作用能力的重要指标。TS代表薄膜抵抗外界拉力的能力,EAB代表薄膜朝向拉伸方向的弹性。KC和KCB复合膜的TS和EAB见图8。图8表明,w176发酵物的加入使薄膜的TS和EAB显著下降,TS从43.27 MPa降低到34.31 MPa,EAB从13.36%降低到5.22%。这可能是由于成膜过程中,w176发酵物的加入减弱了成膜多糖基质间的相互作用,降低了生物聚合物网络中的内聚力[23]。Remedio等[24]研究表明,添加乳酸链球菌素后,壳聚糖膜的TS从29.74 MPa降低到22.85 MPa。KCB-5复合膜的TS(36.54 MPa)和EAB(8.86%)高于其他配比的KCB复合膜,且显著高于海藻酸钠基乳酸球菌发酵物复合膜的最大TS(21.03 MPa)[7]。

2.3.4 气体阻隔性能分析

贮藏期间,果实水分向外转移会引起水分流失,外界氧气进入参与呼吸作用会导致果蔬品质劣变,因此气体透过性是衡量果蔬包装膜性能的重要指标。KC和KCB复合膜的WVTR和OTR见图9。由图9可知,KCB-5复合膜的WVTR和OTR最小,分别为3.12 kg·m-2·d-1和4.89 g·m-2·h-1,显著低于KC和其他KCB复合膜(P<0.05),但随着w176发酵物的增加,WVTR和OTR逐渐增大。结果表明,适量发酵物的添加改善了复合膜的水蒸气和氧气阻隔性能,这主要源于w176发酵物中脂肽类、细菌素、丰源素等成分所含的氨基、酰胺基、羟基等基团与KC分子网络互作,提高了复合膜的致密性并增加了气体扩散路径的复杂性[25],从而改善了水蒸气和氧气透过率。但发酵物的继续添加会导致膜表面亲水性增强,且发酵物中的长烃链、环烷烃和不饱和键等具有氧气亲和性,促进了水和氧分子的吸附及其在分子网络中的分散及透过[26],因此KCB-10和KCB-15的WVTR和OTR上升。

综合考虑KCB复合膜的抑菌作用、结构特性和性能特征,KCB-5复合膜可被选做较优复合膜,结构连续、致密,相容性良好;相较于其他KCB复合膜,溶失率最低(25.35%)、水接触角最大(71.7°)、拉伸强度(36.54 MPa)和断裂伸长率(8.86%)最大、水蒸气(3.12 kg·m-2·d-1)和氧气(4.89 g·m-2·h-1)阻隔性能最优,且抑菌作用较好,可应用于柑橘保鲜。

2.4 柑橘采后保鲜实验结果

为了直观展现KCB复合体系在柑橘采后保鲜过程中对B3和P44引起的青霉病和绿霉病的抑制作用,本研究将病原菌与KCB-5复合膜液共同施加于赣南脐橙伤口,结果见图10、表2。由图10可知,随着时间的推移,对照组中B3和P44病斑直径逐渐增大,水渍状病斑扩张,伤口周围软化[27],第5天脐橙发病严重。B3从第3天开始出现肉眼可见的菌丝和孢子,第5天伤口处有密集的孢子;P44对脐橙的致病形态以水渍状为主,第5天可见大量菌丝和孢子,病斑直径达(91.67±1.53) mm。KCB-5复合膜液明显抑制了B3和P44在脐橙上的致病进程,两者在脐橙上肉眼可见的孢子和菌丝的出现时间被推迟,第5天时复合膜液组菌量明显少于对照组,且病斑直径显著低于对照组,分别为(35.17±1.04) mm和(77.34±2.08) mm(P<0.05)(表2)。结果表明,KCB-5复合膜液显著提升了柑橘果实保鲜效果,具有作为柑橘抗菌包装膜的潜力。一方面KCB-5复合膜具有高阻隔性能,可减少柑橘水分损失、降低呼吸代谢;另一方面该复合膜所含抗菌代谢物和芽孢杆菌菌体可抑制附着在柑橘上的病原物的生长;同时,复合膜作为物理屏障将空气中的病原物阻隔在外,减少柑橘被侵染的概率。因此,KCB-5复合膜将从多角度发挥维持柑橘品质和抑制腐烂的功能。

3 结 论

芽孢杆菌w176发酵物对柑橘病原菌指状青霉P44和意大利青霉B3表现出显著的抑制作用。w176发酵物与可生物降解的天然多糖KGM和CUD复配制备的KCB复合膜,对离体和柑橘活体上的P44和B3均展现出明显的抑菌作用,抑菌圈直径达50 mm以上,显著抑制了果实病斑的扩张。w176发酵物的抗菌物质与KC基质相容性良好,表现为非共价键结合,w176菌体分布均匀,KCB复合膜结构均匀致密。KCB-5复合膜的耐水性、疏水性、机械性能、气体阻隔性能显著高于其他配比的KCB复合膜。综合考虑抑菌作用、微观结构及性能,KCB-5可作为较优的KCB复合膜应用于柑橘采后保鲜。本研究将多糖与拮抗菌或其抗菌代谢物复配,旨在为该复合膜在果蔬保鲜领域的应用提供参考。

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Characterization and Antifungal Effect of Polysaccharide-Bacillus Fermentate Composite Films

TIAN Runmiao1,2, TIAN Yanlin1, ZHU Anqi1, HE Tianyu1, XIE Yuerou1, CHEN Kai1,*

(1.School of Life and Health Sciences, Hubei University of Technology, Wuhan 430068, China;2.School of Light Industry and Food Engineering, Guangxi University, Nanning 530004, China)

Abstract： To explore preparation method of citrus postharvest antifungal film, konjac glucomannan/curdlan-Bacillus sp. w176 fermentate (KCB) composite films were fabricated by combining natural polysaccharides with antifungal fermentate. The supernatant of w176 was subjected to vacuum freeze-drying to collect solid fermentate. The fermentate was combined with the polysaccharides to prepare composite solutions which was then cast and dried to form films. The w176 fermentate contained the Bacillus cells and its antifungal metabolites. The agar diffusion method for antimicrobial testing indicated that both the w176 fermentate and KCB composite films exhibited significant antifungal effects against Penicillium digitatum P44 and Penicillium italicum B3. The results of structural and property tests of the composite films showed that the surface and cross-sectional structure of the KCB composite films were continuous, uniform, and dense, with good compatibility between antifungal components and polysaccharides through non-covalent bonding. The w176 bacteria were uniformly distributed in the polysaccharide network. However, due to the hydrophilic nature of the antifungal components in the fermentate, the addition of w176 fermentate weakened the water resistance and mechanical properties of the composite films. The dissolution ratio (25.35%), water contact angle (71.7°), tensile strength (36.54 MPa), elongation at break (8.86%), and water vapor and oxygen transmission rate (3.12 kg·m-2·d-1 and 4.89 g·m-2·h-1) of the KCB-5 composite film with a w176 fermentate concentration of 0.05 g/L were significantly superior to other composite films. Comprehensive performance indicated its applicability for post-harvest preservation of citrus fruits. The antifungal experiment showed that KCB-5 composite film significantly inhibited the pathogenicity of pathogens B3 and P44 in postharvest preservation of citrus, which was of great significance to the citrus postharvest preservation industry.

Keywords： konjac glucomannan; curdlan; Bacillus fermentate; composite film; antifungal effect

doi：10.12301/spxb202500051

文章编号：2095-6002(2025)04-0150-10

引用格式：田润苗, 田艳林, 朱安琪, 等. 多糖-芽孢杆菌发酵物复合膜的表征及抑菌作用[J]. 食品科学技术学报,2025,43(4):150-159.

TIAN Runmiao, TIAN Yanlin, ZHU Anqi, et al. Characterization and antifungal effect of polysaccharide-Bacillus fermen-tate composite films[J]. Journal of Food Science and Technology, 2025,43(4):150-159.

中图分类号： TS206.4

文献标志码： A

收稿日期： 2025-01-24

基金项目： 湖北省教育厅科研计划项目(Q20211408)。

Foundation: Scientific Research Project of Education Department of Hubei Province (Q20211408).

第一作者： 田润苗,女,博士研究生,研究方向为生物质资源高值化利用。

*通信作者： 陈 凯,男,副教授,博士,主要从事食品软物质结构与功能方面的研究。

(责任编辑：张逸群)