编辑推荐：
在食品包装领域，为解决抗菌化合物直接应用于食品表面效率低等问题，研究人员开展了将柠檬草精油（LGEO）与 Ferula haussknechtii 胶、聚环氧乙烷结合制备生物活性涂层的研究。结果表明该涂层抗菌性良好，能延长食品保质期，意义重大。
在食品行业蓬勃发展的今天，食品的质量与安全成为人们关注的焦点。传统的食品保鲜方式逐渐暴露出诸多问题，直接将抗菌化合物涂抹在食品表面，就像给食物穿上一件 “漏洞百出的铠甲”，抗菌化合物会迅速扩散到食物内部，无法持续发挥抗菌作用，难以保障食品在储存和运输过程中的品质。与此同时，消费者对食品安全和健康的要求日益提高，渴望吃到更新鲜、更安全的食物。在这样的背景下，开发新型、高效且安全的食品保鲜技术迫在眉睫。
为了攻克这些难题，来自国外的研究人员踏上了探索之旅。他们聚焦于活性抗菌包装材料的研发，致力于找到一种能够有效延长食品保质期、保障食品质量的新方法。最终，他们的研究成果发表在《Food Hydrocolloids for Health》上，为食品保鲜领域带来了新的曙光。
在本次研究中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先，通过气相色谱 - 质谱联用（GC - MS）技术对 Ferula haussknechtii 胶和 LGEO 中的生物活性化合物进行鉴定，以了解其成分特性。接着，采用乳液静电纺丝技术，将 LGEO 与 Ferula haussknechtii 胶、聚环氧乙烷（PEO）相结合，制备出生物活性涂层。然后，利用扫描电子显微镜（SEM）对涂层的微观结构形态进行分析，借助傅里叶变换红外光谱（FT - IR）分析验证 LGEO 是否成功融入纤维中。此外，还运用抑菌圈实验评估涂层的抗菌性能，通过 DPPH 法测定其抗氧化能力。
研究结果
- 生物活性化合物鉴定：通过 GC - MS 分析发现，Ferula haussknechtii 胶提取物中含有多种生物活性化合物，主要成分包括甲氧基乙烯基苯酚（12.68%）、油酸（10.40%）等；LGEO 的主要成分则是柠檬醛（citral）及其异构体，这些成分共占其总量的 83%。这些化合物赋予了 LGEO 抗菌、抗氧化等多种功能。
- 乳液的理化和流变学性质：随着 LGEO 浓度的增加，静电纺丝乳液的 pH 值降低，这是因为 LGEO 中的柠檬醛在酸性条件下，醛基被氧化为羧基，释放出氢离子，使环境酸度增加。同时，乳液密度减小，这有利于形成泰勒锥，促进喷射或多喷射模式的转变。而电导率则随着 LGEO 浓度的上升而增加，这是由于 LGEO 浓度升高导致自由氢离子增多。此外，乳液的表观粘度随剪切速率的增加而降低，且含 9% LGEO 的乳液粘度最低，所有乳液均呈现假塑性流体行为。
- 电纺复合纤维的形态表征：在优化的静电纺丝条件下，成功制备出均匀、无珠的纤维。研究发现，随着 LGEO 浓度的增加，纤维直径显著减小。这是因为 LGEO 浓度的变化改变了溶液的性质，降低了溶液的表观粘度，增加了电导率，使得聚合物射流从注射器尖端到收集器的拉伸加速，从而形成更细的纤维。
- 纯 Ferula haussknechtii 胶、LGEO 和电纺纤维的抗菌性能：研究表明，Ferula haussknechtii 胶和 LGEO 对大肠杆菌（E. coli）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、弯曲乳杆菌（Lactobacillus curvatus）、鼠伤寒沙门氏菌（S. typhimurium）和黑曲霉（Aspergillus niger）均具有抗菌作用。其中，含 9% LGEO 的电纺纤维抗菌活性最强，能有效抑制多种微生物的生长。
- 负载 LGEO 的电纺复合纤维的抗氧化能力：采用 DPPH 自由基清除法评估发现，所有电纺纤维都具有抗氧化性能，且随着 LGEO 浓度的增加，抗氧化能力逐渐增强。这表明在静电纺丝过程中，尽管施加了高电压，但 LGEO 中的大量生物活性化合物仍成功保留在纤维基质中，发挥了抗氧化作用。
- 电纺纤维的傅里叶变换红外光谱（FT - IR）分析：FT - IR 光谱分析显示，电纺纤维的光谱与 Ferula haussknechtii 胶和 LGEO 的光谱有相似之处，证明了 LGEO 成功融入电纺纤维中。同时，在含 LGEO 的纤维光谱中，柠檬醛峰发生了位移，这是由于柠檬醛与 Ferula haussknechtii 胶中的酰胺基团相互作用，形成了柠檬醛酰胺衍生物，增强了电纺纤维的抗菌性能。
研究结论与讨论
本次研究成功将 LGEO 融入 Ferula haussknechtii 胶 / PEO 电纺复合纤维中，制备出具有优异抗菌性能的生物活性涂层。该涂层对多种微生物具有显著的抑制作用，有望用于延长食品保质期，减少微生物污染，为食品保鲜提供了一种绿色、安全的新选择。同时，研究还发现该涂层具有良好的抗氧化性能，进一步提升了其在食品包装领域的应用价值。此外，FT - IR 分析证实了 LGEO 与 Ferula haussknechtii 胶之间的相互作用，为后续研究提供了理论依据。
然而，目前的研究仍存在一些局限性。例如，虽然该涂层在实验室条件下表现出良好的性能，但在实际食品包装应用中，还需要考虑多种因素的影响，如涂层与不同食品的兼容性、涂层在不同储存环境下的稳定性等。未来的研究可以朝着优化涂层配方、探索更广泛的应用场景等方向展开，进一步推动这项技术从实验室走向实际生产，为保障食品安全、促进人类健康做出更大的贡献。
