导读
- 设计了光催化氢气熏蒸结合鱼鳞明胶/壳聚糖-3%纳米粒子（FSG/CS-3% NPs）薄膜的保鲜策略。
- 掺杂铂/二氧化钛纳米粒子（Pt/TiO₂ NPs）增强了鱼鳞明胶/壳聚糖（FSG/CS）薄膜的抗菌、阻隔和机械性能。
- FSG/CS-3% NPs薄膜具有生物安全性，并能在12天内降解。
- 对香蕉进行光催化氢气熏蒸可提高其抗氧化能力。
“氢”助乡村振兴食物浪费是一个全球性的重大挑战，近40%的易腐水果和蔬菜在到达消费者手中之前就损失掉了，主要原因是收获后的快速变质。这一危机与联合国可持续发展目标（SDG 12.3）中到2030年将食物浪费减半的目标直接相悖[3]，而据联合国粮农组织（FAO）的报告，传统塑料包装占全球聚合物废弃物的36%，这加剧了环境负担。香蕉是热带地区富含营养的主食，体现了这一双重挑战：它们的保质期短（室温下为3至7天），这是由生理腐烂和微生物生长导致的，然而目前的保鲜方法往往依赖于不可回收的材料或具有生态毒性的化学物质。这些局限性凸显了迫切需要创新的、可持续的保鲜技术，以同时解决减少食物浪费和环境保护的问题。农产品的浪费催生了对改进食品保鲜技术的需求。在此，我们提出一种创新的双重保鲜策略，将铂/二氧化钛光催化氢气熏蒸与鱼鳞明胶/壳聚糖（FSG/CS）纳米复合薄膜包装相结合，以延长香蕉的保鲜期。通过将铂/二氧化钛纳米粒子（NPs）掺入FSG/CS基质中，制备出了FSG/CS-3% NPs薄膜，显著增强了其抗菌、机械、阻隔和疏水性能。该薄膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌活性超过99%，拉伸强度提高了49.1%，水蒸气透过率（WVTR）和氧气透过率（OP）降低，水接触角（WCA）达到117.4°，展现出优异的疏水性。该薄膜还具有高生物安全性（细胞存活率>99.3%），并能在12天内完全生物降解。光催化产氢仅需水，在氙灯（300瓦）照射下3分钟内可产生4.5ppm的氢气。这种策略使香蕉的储存期延长了8天以上，因为光催化氢气处理增强了抗氧化酶活性，减少了脂质过氧化和活性氧（ROS）的产生，并减缓了生理代谢，而FSG/CS-3% NPs薄膜包装则抑制了微生物的生长。这种光催化氢气增强的FSG/CS纳米复合薄膜为水果保鲜提供了一个很有前景的解决方案。


英文摘要 | Abstract-A preservation strategy was designed using photocatalytic hydrogen fumigation combined with fish scale gelatin/chitosan-3% nanoparticles (FSG/CS-3% NPs) film. -Doping of Pt/TiO2 nanoparticles (Pt/TiO2 ₂ NPs) enhances the antibacterial, barrier, and mechanical properties of fish scale gelatin/chitosan (FSG/CS) films. -The FSG/CS-3% NPs film has biological safety and can degrade within 12 days. -Photocatalytic hydrogen fumigation of bananas can enhance their antioxidant capacity.

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