引言
水果和蔬菜主要由多糖、膳食纤维、简单糖类、维生素和各种生物活性化合物组成。因此，过去几十年中，它们在开发具有优异性能的生物活性可食用涂层、片材和可生物降解膜方面引起了极大的关注，这些材料潜在地可用于食品涂层材料、独立包装、食品包裹（包括烹饪过程中会融化的袋或包）、寿司和三明治包装，以及分隔冷冻披萨皮和配料之间的膜等 [1], [2], [3], [4]。
McHugh, Huxsoll 和 Krochta (1996) 是最早开发直接由水果泥（如桃和苹果）制成的可食用膜的研究人员之一。他们的研究证明了使用完整水果泥作为可生物降解膜的成膜基质的可行性，这些膜具有令人前景的阻隔和机械性能，适用于食品包装应用 [5]。后来，多项研究报告了利用各种水果和蔬菜生产可食用膜 [2], [6], [7], [8], [9], [10], [11], [12]。这些膜可以使用完整的水果或蔬菜，或其特定部分制成，以泥（主要是）、汁或果渣的形式纳入配方中。使用泥状物避免了去除果浆的需要，不溶性纤维和部分不溶性果胶为膜提供了一定的结构支撑。另一方面，果汁通常产生具有更大均匀性和透明度的材料 [3], [6]，这使得水果和蔬菜汁成为开发可食用膜的有前景但相对探索较少的基质。
然而，完全由水果或蔬菜泥或果汁制成的膜通常存在几个挑战，包括内聚性差、阻隔和机械性能弱、对水分敏感度高和/或粘性过高（即材料在轻压和短接触时间内迅速对另一表面产生粘附的能力）。过高的粘性主要归因于其高糖含量，经常阻碍从成型表面的剥离，并使后续处理和卷绕变得复杂 [13], [14], [15]。为了克服其中一些局限性，此类膜通常与结合剂（如淀粉、果胶、明胶、瓜尔胶、海藻酸盐）和填料/纳米填料（如纤维素纳米晶、植物纤维素纳米纤维、细菌纤维素、纳米黏土和壳聚糖纳米颗粒）结合使用 [2], [6], [9], [16], [17], [18], [19]。
在结合剂中，淀粉是一种天然、丰富、可食用、可生物降解且低成本的聚合物，由直链淀粉和支链淀粉组成，能够形成透明、无味、无色、连续且具有优异氧气阻隔性能的膜 [20], [21]。因此，它一直是生产水果或蔬菜泥膜 [22], [23], [24], [25]、果浆 [26], [27] 和果渣膜 [23], [28], [29] 中最广泛使用的结合剂之一，通常需要预先或在原位于 70–90 °C 加热 10–40 分钟以促进多糖糊化。或者，本文部分作者最近的一项研究提出使用预糊化淀粉制备梨汁可食用膜，从而允许室温加工（因此避免了热敏感水果化合物的降解），并与无添加剂膜相比，产生了内聚性改善、耐水性增强且粘性降低的膜 [3]。
关于在基于水果和蔬菜的膜中引入纳米填料，通常用于增强和阻隔目的，纤维素纳米填料（包括植物来源的纤维素纳米晶和纳米纤维）已被引入基于针叶樱桃、芒果和番木瓜泥的可食用膜中，导致耐水性改善、更高的拉伸强度和刚度，以及增强的水蒸气阻隔性能 [16], [17], [18], [30]。将细菌纤维素引入基于水果和蔬菜的膜中相对较少见。尽管如此，它已成功添加到含有果胶、芒果和番石榴泥的膜中，结果产生了强度增加、刚度增加、耐水性增强以及水蒸气阻隔性能改善的材料 [19]。
在此背景下，并基于我们之前关于使用预糊化淀粉确保果汁基质结构内聚性的研究，本研究通过引入不同含量的细菌纤维素（BNC）作为纳米级增强剂，增加了配方的复杂性。本研究彻底调查了细菌纤维素在调节透明可食用果汁膜粘性、机械性能和水分敏感性方面的作用，以溶剂浇铸法制备的梨汁/预糊化淀粉膜为案例研究。选择梨作为模型水果基质，是因为梨生产在阿根廷和全球范围内的重大农业和经济意义，以及这种高度易腐水果需要替代增值策略的需求。
