引言
李子（Prunus domestica L.）是一种受欢迎的高市场价值水果，在中国新疆和甘肃等地区广泛栽培。李子富含酚类化合物和膳食纤维，具有潜在的抗氧化活性、通便作用和血糖调节等健康益处（Bahrin et al., 2022; Basanta et al., 2018; Ma et al., 2022a）。作为一种后熟型水果，李子采后因呼吸速率高和代谢活性强而迅速劣变，包括软化、腐烂和水分流失（Stanley et al., 2013）。因此，开发有效的策略以延缓采后品质劣变并保持李子品质具有重要意义。尽管传统的保鲜方法，包括使用化学防腐剂和低温气调贮藏，可以延缓腐败（Bi et al., 2022; Ma et al., 2022b; Xiong et al., 2019），但这些方法可能存在潜在食品安全问题、高能耗和对果实风味产生不良影响等缺点，这可能限制了它们与日益增长的绿色可持续保鲜技术需求的兼容性。
由于人们对持久性塑料废物和食品包装环境可持续性的担忧日益增加，可生物降解聚合物材料作为传统石油基包装材料的替代品受到了越来越多的关注。在可生物降解聚合物中，聚己二酸丁二醇-对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）是一种用于柔性食品包装应用的有前景的材料，因为PBAT结合了脂肪族聚酯段的柔韧性和可生物降解性与芳香族段的机械强度和耐久性（Roy et al., 2024; Wang and Guo, 2026）。因此，PBAT膜已被研究作为易腐水果和蔬菜的包装材料，包括香蕉和香菇（Ding et al., 2023; He et al., 2022）。然而，纯PBAT在机械强度、气体阻隔性能和功能性活性方面存在局限性，这可能限制其在采后贮藏期间同时提供物理保护和主动保鲜的能力（Roy et al., 2024; Venkatesan et al., 2025a）。因此，通过共混、掺入功能性填料或表面功能化来改性PBAT已成为开发多功能可生物降解包装材料的重要途径。
最近的研究表明，基于PBAT的复合材料和纳米复合材料可以显著提高聚合物基体的性能。Venkatesan和Rajeswari（2018）报道，将SnO2纳米粒子掺入PBAT中增强了所得纳米复合膜的机械强度、热稳定性、气体阻隔性能和抗菌活性。同样，ZnO/PBAT和TiO2/PBAT纳米复合材料表现出改进的机械和热性能以及增强的抗菌活性和氧气阻隔性能，展示了无机纳米填料在多功能食品包装中的潜力（Venkatesan和Rajeswari, 2017a, 2017b）。最近，含有木质素-TiO2纳米粒子的PBAT膜表现出增强的疏水性、阻隔性能、机械性能和抗菌活性，并能够延长草莓的保质期（Venkatesan et al., 2024）。掺入g-C3N4/TiO2杂化纳米粒子的PBAT膜也表现出改进的拉伸强度、氧气和水蒸气阻隔性能以及抗菌活性，并延长了鲜切苹果的保质期（Venkatesan et al., 2025b）。此外，Fe3O4增强的PBAT膜表现出改进的机械和阻隔性能以及抗菌活性，并延长了樱桃番茄的保质期（Venkatesan et al., 2025c）。总的来说，这些研究表明，掺入功能性纳米材料是提高基于PBAT的包装材料的理化性能和保鲜性能的有效策略。
尽管取得了这些进展，但大多数关于PBAT复合膜的研究都集中在将无机纳米粒子或其他增强填料整体掺入PBAT基体中。尽管这些策略可以改善机械、阻隔和抗菌性能，但其有效性在很大程度上取决于填料的分散性、界面相容性和填料浓度。最近的综述指出，基于PBAT的活性包装正朝着多功能系统方向发展，在这些系统中，可生物降解基体与生物活性物质相结合，同时提供结构保护和食品保鲜功能（Roy et al., 2024; Venkatesan et al., 2025d）。与整体纳米复合策略相比，表面涂覆方法提供了一种将生物活性化合物引入PBAT膜的替代途径，同时保留了底层聚合物基底的加工优势。然而，在PBAT基底上开发能够有效承载和稳定挥发性天然抗菌化合物的生物基涂覆层的工作，相比之下受到的关注较少。
大蒜素是一种从大蒜（Allium sativum L.）中提取的生物活性含硫化合物，具有广谱抗菌、抗氧化和抗真菌活性（Gándara-Ledezma et al., 2015; Istiqomah et al., 2024; Marchese et al., 2016）。大蒜素在园艺作物采后保鲜方面的应用研究日益增多。Long等人（2025）证明，大蒜素熏蒸通过调节活性氧代谢，有效延缓了蓝莓的品质劣变，从而维持果实硬度和细胞壁完整性，并在常温条件下延长了保质期。此外，据报道大蒜素具有抗氧化性能，可保护鲜切生菜免受组织褐变和微生物腐败的影响（Peng et al., 2014）。尽管这些生物活性前景广阔，但大蒜素在食品保鲜中的实际应用受到其高挥发性和有限稳定性的严重限制（Xia et al., 2026）。因此，开发一种合适的载体系统以实现大蒜素的稳定负载和有效递送是食品保鲜中的重要技术挑战。
羧甲基纤维素钠（CMC）是通过天然纤维素的羧甲基化获得的改性纤维素衍生物。这种改性赋予了CMC优异的成膜性、可生物降解性、亲水性和稳定的聚合物网络结构（Lan et al., 2018）。CMC分子链上丰富的羟基和羧基促进了分子间相互作用，包括氢键，并支持连续成膜基体和活性物质载体系统的形成（Zheng et al., 2026）。基于CMC的可食性涂层已在各种水果和蔬菜上显示出显著的保鲜效果。Panahirad等人（2020）报道，基于果胶和CMC的单层和双层可食性涂层通过调节氧化应激和保持细胞壁完整性，有效维持了李子的采后品质。同样，Geng等人（2025）证明微纤化纤维素/CMC涂层有效延缓了香蕉褐变并减少了重量损失。尽管CMC已被研究作为活性物质的涂层和载体材料，但据我们所知，CMC与大蒜素在基于PBAT的包装系统中用于李子保鲜的组合尚未见报道。这种表面功能化策略可能提供一种可行的手段，将PBAT提供的物理保护与大蒜素的生物活性保鲜功能相结合，同时以CMC作为生物基涂层基体。
在本研究中，结合吹膜挤出和表面涂覆工艺，以可生物降解PBAT为基底、CMC为涂层基体、大蒜素为活性剂制备了一种多功能复合包装膜。评估了CMC浓度对复合膜微观形貌、厚度、光学性能、机械性能、表面润湿性、气体阻隔性能和热稳定性的影响。此外，评估了最佳活性包装膜的保鲜性能，特别关注了其对采后贮藏期间颜色、质地、总可溶性固形物（TSS）和可滴定酸（TA）、丙二醛（MDA）含量、过氧化物酶（POD）和多酚氧化酶（PPO）活性以及挥发性风味化合物的影响。通过整合可生物降解PBAT基底、生物基CMC涂层和大蒜素活性组分，本研究开发了一种用于李子保鲜的多功能包装膜，并为可生物降解包装材料的功能改性提供了一种潜在策略。
