DOI:10.1016/j.foodhyd.2020.106054
活性包裝是保存敏感產品（特別是食品）并延長其保質期的方法。在這項研究中，以可生物降解的聚合物為原料，開發了一種具有抗氧化和抗菌活性的新型雙層薄。外層由熱塑性淀粉和通過平模擠壓獲得的氧化鋅納米棒（TPS-ZnO）的復合膜組成，內層是含有迷迭香多酚（PVA-RE）的聚乙烯醇電紡墊。外層中的ZnO納米棒抑制了大腸桿菌在其表面的生長，而PVA-RE墊中含有的迷迭香多酚在食品模擬物D1（水醇溶液）中的抗氧化活性為33.5 μmol TE/g（通過DPPH分析評估）。此外，PVA-RE內層阻礙了Zn（II）從TPS-ZnO向食品模擬物D1的遷移。與TPS膜相比，在TPS-ZnO膜上添加PVA-RE層可使楊氏模量、斷裂應力和應變以及拉伸韌性提高50-100％，并使水蒸氣滲透率降低42％。這項工作為開發用于先進包裝應用的雙功能活性材料提供了一種新的方法。
圖1：雙層活性膜的制備過程示意圖。通過擠出（縫模）和壓延獲得含有ZnO納米棒的熱塑性淀粉膜。通過靜電紡絲和隨后的熱壓將含迷迭香提取物的PVA納米纖維薄層添加到表面上。
圖2：ZnO納米棒的SEM圖像（a）及其長度（b）和寬度（c）分布，PVA納米纖維的SEM圖像（d）及其直徑分布（e）。
圖3：（a）分別為熱壓之前和之后（i）TPS、（ii）TPS-ZnO和（iii-iv）TPS-RE/PVA-RE的外觀；（b）熱壓后TPS-ZnO/PVA-RE表面的SEM圖像；（c）沒有TPS層熱壓后PVA-RE表面的SEM圖像。熱壓后（d）TPS、（e）TPS-ZnO和（f）TPS-ZnO/PVA-RE的低溫斷裂表面的SEM圖像。
圖4：（a）不同薄膜的X射線衍射圖和（b）FTIR光譜。為了比較，其中包括PVA-RE測量。
圖5：不同材料的TGA曲線。含ZnO納米棒的薄膜中淀粉增塑劑的降解延遲。
圖6：所開發材料的代表性應力-應變曲線。摻入ZnO納米棒會導致較高的楊氏模量和斷裂應力，而摻入PVA-RE納米纖維則會增加斷裂伸長率。
圖7：（a）食品模擬物D1（氫乙醇溶液）和D2（植物油）中的抗氧化活性；（b）對大腸桿菌的抗菌測試。在（b）中，結果以對數標度表示。
