基于湿度响应性水凝胶乳液的柠檬草精油控释系统及其在活性抗菌食品包装中的应用研究

本研究开发了一种湿度响应型控释活性包装系统，通过将挥发性抗菌精油（LO）与聚乙烯醇（PVA）水凝胶结合，采用复合乳化剂（Tween 20/Span 60）稳定乳液，实现了在不同湿度条件下（30-90% RH）对精油释放速率的精准调控。该系统显著提高了精油的保留率（26% RH时达61.29%），并通过微生物实验和即食食品包装测试验证了其抗菌活性与机械性能，为食品包装领域提供了创新性解决方案。

　　

Materials

柠檬草精油（Cymbopogon flexuosus，LO）作为乳状液的分散相购自Now Foods公司（美国）。聚乙烯醇（PVA，GR级）、亲水亲油平衡值（HLB）为16.7的聚氧乙烯（20）山梨醇单月桂酸酯（Tween 20）以及增塑剂甘油均购自Duksan Pure Chemicals公司（韩国）。HLB值为4.7的山梨醇单硬脂酸酯（Span 60）购自Daejung Chemicals & Metals公司（韩国）。

Particle size distribution and ζ-potential

水溶性聚合物、乳化剂和油溶性乳化剂可用于形成稳定乳液。水包油型（LO-PVA）水凝胶乳液采用非离子乳化剂Tween 20（水溶性乳化剂）和Span 60（油溶性乳化剂）进行稳定。为研究混合乳化剂对乳液粒径、分布和稳定性的影响，将Tween 20和Span 60按不同比例混合...

Conclusion

本研究通过将响应性水凝胶与乳液系统复合，结合挥发性抗菌剂柠檬草精油（LO），开发了一种新型湿度响应控释系统用于活性抗菌包装。LO-PVA水凝胶乳液膜在制造过程中表现出高LO保留率且损失极小。与传统抗菌包装（常导致挥发性抗菌剂快速不可控释放）不同，本研究提出了一种...