牛至精油缓释电纺纳米膜的制备及其在鸡肉保鲜中的活性包装应用

为解决肉类易腐败和微生物污染问题，研究人员开发了基于PVA/QAC的牛至精油(OEO)缓释电纺纳米膜。该膜通过乳液电纺技术制备，显著提升机械性能和屏障特性，对S. aureus和E. coli抑菌圈达23.13±0.72 mm，并延长鸡肉冷藏保质期4天。研究为天然防腐剂在食品包装中的应用提供了新策略。

　　

肉类因其高营养价值备受青睐，但易腐败和微生物污染问题始终困扰着食品工业。尽管冷藏、辐照等技术被广泛应用，但高昂成本和复杂设备限制了其普及。化学防腐剂虽有效，却存在安全隐忧。在此背景下，天然防腐剂牛至精油(OEO)因其广谱抗菌性脱颖而出，但其挥发性强、稳定性差的缺陷制约了应用。河南省重点科技项目支持的研究团队通过创新性技术，将OEO封装于电纺纳米膜中，相关成果发表于《Journal of Food Engineering》。

研究采用乳液电纺技术，以聚乙醇酸(PVA)和季铵化壳聚糖(QAC)为基质，结合GC-MS分析、SEM形貌表征及动力学模型，系统评估了纳米膜的理化特性。通过测定DPPH/ABTS自由基清除率、抑菌圈实验，以及鸡肉冷藏过程中pH、TVB-N(总挥发性盐基氮)、TBARs(硫代巴比妥酸反应物)等指标，验证了其保鲜效果。

材料与方法
通过GC-MS鉴定OEO主要成分为百里香酚(36.80%)和香芹酚(16.71%)。采用乳液电纺制备直径158.0-179.6 nm的PVA/QAC-OEO纳米纤维，通过SEM、FTIR和XRD确认成功封装。

结构表征
SEM显示纳米纤维形成均匀网状结构，FTIR证实OEO通过氢键稳定存在于基质中。XRD表明OEO的加入使PVA结晶度从45.7%降至32.3%，增强了薄膜柔韧性。

功能性能
含OEO薄膜的水蒸气透过率(WVP)降低51.60%，氧透过率下降63.8%。PVA/QAC-OEO₃对E. coli和S. aureus的抑菌圈分别达21.45±0.58 mm和23.13±0.72 mm，DPPH清除率提升至89.7%。

释放动力学
OEO释放符合Fickian+一级动力学模型(R²=0.9570-0.9997)，表明其释放受随机扩散和聚合物松弛双重机制调控。

保鲜应用
4°C贮藏实验中，处理组鸡肉的TVB-N值较对照组低38.7%，TBARs值减少52.4%，保质期延长4天，且色泽质地保持良好。

该研究创新性地将电纺技术与天然防腐剂结合，开发的纳米膜兼具缓释特性和抗菌功能，为食品活性包装提供了新思路。特别是QAC的引入显著提升了材料抗菌性，而OEO的控释技术克服了其易挥发的缺陷。研究成果对推动绿色食品包装技术发展具有重要实践意义，未来可拓展至其他易腐食品保鲜领域。