银负载金属有机框架-草果精油/水性聚氨酯复合膜的制备与表征及其在草莓保鲜中的应用

为解决草莓易腐问题，研究人员开发了一种基于水性聚氨酯（WPU）的复合膜，通过负载草果精油（TKO）的银修饰金属有机框架（Ag@MOF）增强抗菌与机械性能。该薄膜显著提升疏水性（接触角76.2°）、紫外线屏蔽（300 nm透光率仅0.1%）及气体阻隔性（水蒸气透过率降低38.03%），草莓保鲜实验表明其能有效延缓品质劣变，为活性食品包装设计提供新思路。

　　

草莓因其高水分含量和缺乏表皮保护，采后极易受微生物侵染和生理劣变，导致严重经济损失。传统包装难以满足其保鲜需求，而天然抗菌剂如草果精油（TKO）虽具潜力，却存在易挥发、氧化不稳定的缺陷。金属有机框架（MOF）作为新兴纳米载体，凭借高比表面积和可控释放特性，为精油稳定化提供了解决方案。与此同时，水性聚氨酯（WPU）因其生物相容性和可调机械性能，成为环保包装的理想基材。

云南国际联合绿色食品加工实验室的研究团队通过将TKO负载于银修饰MOF（Ag@MOF），并整合至WPU基质，开发出多功能复合膜。研究采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）和X射线衍射（XRD）验证材料相容性，通过透射电镜（TEM）观察纳米颗粒形貌，并系统测试薄膜的力学性能、紫外线屏蔽效率及气体透过率。草莓保鲜实验通过监测重量损失、色泽、硬度及维生素C含量评估效果。

材料与表征
Ag@MOF呈现不规则八面体结构，负载TKO后未显著改变其形貌（图S2）。FTIR显示WPU与Ag@MOF-TKO间存在氢键相互作用，而XRD证实复合未破坏WPU晶体结构。

性能优化
复合膜疏水性提升（接触角76.2°），厚度增加，拉伸强度（TS）和断裂伸长率（EB）显著改善。Ag@MOF6-TKO薄膜对300 nm紫外线屏蔽率达99.9%，水蒸气透过率降低38.03%，氧气透过率减少20.69%。

保鲜效能
包裹复合膜的草莓在储存期间重量损失减少，色泽与硬度变化延缓，pH和维生素C稳定性优于对照组。薄膜通过Ag⁺破坏细菌膜完整性及TKO协同抗菌，显著抑制微生物增殖。

该研究通过MOF纳米载药与WPU基质的协同设计，实现了精油控释与包装功能强化，为果蔬保鲜提供了兼具抗菌、阻隔和力学增强的一体化解决方案。论文发表于《Food Control》，其技术路线对开发可持续活性包装具有重要参考价值。