DOI: 10.1021/acs.jafc.1c00230

淀粉基可食用食品薄膜减少了传统石油基塑料的过度使用，作为可生物降解食品包装材料具有巨大的潜力。在本文中，研究者展示了一种直接批量生产纯淀粉食品包装膜的方法，该包装膜由淀粉纳米纤维组成，采用温度辅助静电纺丝技术制备而成，无需添加任何非淀粉成分。为了克服淀粉纳米纤维膜（SNF）的超低疏水性这一主要问题，研究者采用了一种简便、低成本的溶液浸渍方法制备了硬脂酸（STA）纤维涂层，其灵感源自具有超疏水特性的生物（例如荷叶）。通过将STA受控地组装到淀粉纳米纤维的表面上，在SNF上获得了分层花状微纳米结构。得益于STA自组装薄片的有效形成，SNF具有多尺度的微观结构、低表面能、增强的热稳定性等特点，并证实了其疏水性变化的原因，这也可以通过简单控制STA的溶液浓度来实现。重要的是，STA自组装涂层SNF使水能够在各个方向自由滚动，这是自清洁的关键因素。本研究所提出的基于自组装的新型策略可指导仿生疏水性淀粉基可食用薄膜的开发。

图1.制备仿生SNF疏水界面的步骤示意图。

图2.材料和纺丝溶液的制备：（a）淀粉和（b）各种浓度的淀粉溶液。（c）淀粉颗粒的SEM照片。

图3.各种淀粉浓度下SNF的SEM图像：（a）15％，（b）20％，（c）25％和（d）30％。SNF的数码照片（e-g）。

图4.用不同浓度STA处理的SNF的SEM图像：（a）0M，（b）0.01M，（c）0.025M，（d）0.05M，（e）0.1M和（f）0.15M。（g）SNF和（h）SNF-STA的数码照片。

图5.（a）淀粉、SNF和SNF-STA的FTIR光谱和（b）XRD图谱。

图6.（a）淀粉、SNF和SNF-STA的TG和（b）DTG曲线。

图7.（a）淀粉，（b）SNF和（c）SNF-STA的XPS全扫描和相应的C1s光谱。

图8.（a）SNF和（b-f）SNF-STA的WCA照片（STA浓度为0.01-0.15M）。（g）图像显示水滴被SNF快速吸附。（h）在含不同STA浓度的SNF-STA上测量WCA。数据表示为平均值±标准偏差（n=3）；不同的小写字母表示在p<0.05时具有统计学意义。

图9.（a）SNF和SNF-STA表面上的水滴照片。一系列图像分别显示了SNF和SNF-STA（b）平面和（c）斜坡上的水滴。（d）SNF-STA的抗污性。

图10.（a）淀粉纳米纤维表面上的STA自组装和（b）SNF-STA疏水性的可能机理。