基于木槿花提取物与淀粉/纳米纤维素复合的pH敏感型生物纳米复合包装薄膜的研发与应用

本研究针对食品包装智能化需求，开发了一种基于淀粉和纳米纤维素(NC)增强、木槿花提取物(HFE)为指示剂的pH敏感型可降解薄膜。通过非热提取法获得花青素，NC源自菠萝叶农业废弃物。薄膜机械性能显著提升（拉伸强度7.13→15.27 MPa），热降解温度提高至250°C，XRD显示结晶度增加，且在pH 2-12范围内呈现明显颜色变化，为智能食品包装提供了创新解决方案。

　　

通过非热提取法（乙醇-水混合体系）从新鲜木槿花中分离出的花青素色素，与淀粉和源自农业废弃物（菠萝叶）的纳米纤维素(NC)复合，成功研制出智能型可降解薄膜。该薄膜在不同pH缓冲溶液（pH 2-12）中表现出显著的结构性色变特性，这源于花青素分子的构象转化机制。纳米纤维素的引入使薄膜力学性能显著增强：拉伸强度从7.13 MPa提升至15.27 MPa，热降解温度从230°C提高至250°C。X射线衍射(XRD)分析证实纳米纤维素诱导了晶体结构有序化。该淀粉/NC/HFE复合薄膜在pH响应性与材料性能的协同提升，展现了其在智能食品包装中作为视觉化pH指示剂的巨大应用潜力。