背景介绍
目前，许多可降解材料被用于食品包装以降低环境的污染。然而，在食品行业中，由细菌和活性氧引起的食物变质严重影响食品的质量和安全，不仅造成了食物的巨大浪费，还有可能危害人体健康。为了使包装材料更加符合食品包装的应用，利用生物质原料制备一种抗菌抗氧化复合膜具有重要意义。
文献解读
研究人员预先采用酸碱调节-沉降自组装法制备了纳米木质素(LNP)，再利用LNP和醋酸锌通过水热法在不同pH条件下制备了具有不同抗菌性能和微观形貌的杂化颗粒(LZn)，如图1。
图1制备LZn杂化粒子的示意图
随后，在PBAT上接枝GMA，通过GMA与杂化粒子的羟基反应，解决粒子分散性问题，通过溶液浇筑的方法制备PBAT/LZn复合膜，如图2。
图2 PBAT/LZn复合薄膜的制备工艺
结果表明，本研究采用水热法制备了不同PH值下LNP-ZnO杂化颗粒（LZn）。大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的细菌存活率在LZn-9（0.7mg/ml）中分别下降到9%和49%，而LNP值为69%和80% （图3）。LNP和LZn颗粒呈不规则球形，ZnO为六棱柱状晶体。随着LZn杂化颗粒中ZnO含量的增加，粒径逐渐变大，杂化颗粒的较大尺寸可归因于木质素上更多的 ZnO 的生长（图4）。
图3 LNP 和 LZn 杂化颗粒的细菌存活率： a)大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的平板计数； b) 大肠杆菌细菌存活率； c) 金黄色葡萄球菌细菌存活率
图4 LNP、ZnO和LZn纳米颗粒的SEM图像
随后，通过溶液浇筑法制备了不同含量LZn-9的PBAT/LZn复合薄膜。如图5所示，复合薄膜(PBAT-G-xLZn)的拉伸结果基本保持不变，但拉伸模量和屈服强度明显提高；同时，复合薄膜表现出良好的抗菌性能、抗氧化性能、紫外屏蔽性能。复合薄膜属于接触型抗菌，随着杂化颗粒的增加，细菌的粘附率逐渐变小。这些有趣的特性赋予了复合薄膜作为活性食品包装材料的潜在应用。
图5 PBAT 和PBAT/LZn复合薄膜的
a）紫外屏蔽性能；b）抗氧化性能；
c）对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的细菌粘附率
该工作为制备抗菌抗氧化可降解活性包装膜提供了一种可行的方法,相关成果以题为“Antioxidant and antibacterial PBAT/lignin-ZnO nanocomposite films for active food packaging” 发表于在Industrial Crops and Products（Volume 187, Part B, 1 November 2022, 115515）。该工作主要由江南大学化工学院硕士生肖力强完成，通讯作者为杨伟军副研究员。该项目得到了国家自然科学基金（51903106, 51873082, 52073123）、江苏省自然科学基金杰出青年基金（BK20200027）等项目的资助。
原文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926669022009980
