在食品安全领域，有害微生物严重危害人类的健康安全。目前抗生素的滥用使细菌具有一定的耐药性。而无机纳米材料如Ag、Cu、TiO2、ZnO等都表现出广谱抗菌性、对细菌不产生耐药性、高效、低毒等优点。其中，将银纳米粒子（AgNPs）用于食品包装领域受到研究者的广泛关注。

近期，广西大学段青山博士课题组以聚乳酸（PLA）-热塑性聚氨酯（TPU）韧性纳米纤维作为基体材料，通过静电喷雾在其上分别负载了三种微结构（球形、类红细胞球和饼状微观形态）的AgNPs-PLA材料，以降低AgNPs带来的食品包装材料的安全风险和成本。相关工作以题为《A silver nanoparticles-polylactic acid microspheres/polylactic acid-thermoplastic polyurethane nanofibers hierarchical antibacterial film》发表在国际著名期刊Industrial Crops and Products上。广西大学轻工与食品工程学院硕士研究生吴泽成与章志君为该论文的共同第一作者，段青山博士为通讯作者。

图1 AgNPs/PLA-TPU材料制备流程和抗菌机理。

文章对AgNPs/PLA-TPU材料的微观形貌、抗菌抗粘附性能、疏水性等进行了详细分析，并且通过草莓包装实验验证了其用于包装材料的可行性。通过对比不同形貌的微球，发现负载球形AgNPs-PLA/PLA- TPU分层抗菌膜具有良好的机械性能，AgNPs含量低至0.6 wt%，水接触角最大为140.1°，抑菌率为99%±1%，通过细菌染色实验，可以发现在其表面上细菌数量最少。

图2 (a-c)细菌粘附试验后负载球形、类红细胞样和饼形AgNPs/PLA-TPU材料的SEM和细菌染色图像，(d-f)不同微球结构的表面粗糙度。

这种复合薄膜在草莓包装中的测试成功地将保质期延长到了9天以上。随着贮藏时间的增加，保鲜膜和无包装对照组草莓品质迅速下降，并且发生霉变。相比于其他包装组，AgNPs/PLA-TPU包装组在9天的贮藏期内一直保持着良好的硬度、可溶性固含物、VC含量等，AgNPs/PLA-TPU包装组的草莓菌落总数小于103 CFU/mL。AgNPs/PLA-TPU包装可让草莓维持着较好的感官品质和营养成分，有效延长草莓货架期。这种分层聚乳酸材料在食品包装领域具有广阔的应用前景，其制备方法也可能成为减少抗菌材料中抗菌剂用量的潜在候选材料。

图3 不同包装材料的草莓保鲜效果。

全文链接：https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2023.117773