摘要
使用可再生原料制成的生物降解包装是实现可持续发展的关键环节。研究人员致力于探索在包装生产过程中加入具有生物活性的天然成分以提升其性能。本研究的目的是制备并研究经不同形式粉红胡椒改性和共聚的玉米淀粉生物膜。共制备了九种成分不同的生物膜：七种是通过用粉红胡椒颗粒替代部分淀粉制成的（替代比例从0%到50%不等）；一种是通过添加粉红胡椒煮沸提取物制成的，另一种则是通过添加粉红胡椒浸提液制成的。这些生物膜通过吸水率、水溶性和含水量测试进行评估，并通过热重分析、扫描电子显微镜观察、傅里叶变换红外光谱分析、机械强度测试以及土壤中的生物降解性测试来进一步分析其特性。在生物膜中加入粉红胡椒颗粒后，其在初始分解阶段（237°C至348°C之间）的质量损失从74.38%（未加胡椒时）降低到了41.10%（加入50%胡椒颗粒时）。总体而言，随着粉红胡椒颗粒含量的增加，吸水率会下降，但加入胡椒提取物后则出现相反的趋势。本研究中所制备的生物膜有望成为适用于实际食品包装的生物相容性且可生物降解的材料。
1 引言
用于保护食品的包装自古人类文明诞生之初就已存在，多年来人们不断改进包装技术，以维持食品质量并保护产品 [1]。随着技术的进步，人们开始使用石油衍生的聚合物材料作为食品包装，比如塑料膜 [2]。然而，由于这类石油基塑料属于不可再生、不可生物降解的材料，且会对环境造成危害，因此其过度使用已成为全球性的问题 [1]。这一状况促使人们加大研究力度，探索利用创新技术制造包装，旨在在减少环境影响的同时保持并提升储存食品的质量 [3]。
淀粉是一种在植物中广泛存在的多糖，已被证明可用于制作食品生物包装。通过添加甘油等增塑剂，可以制成结构坚固的聚合物材料，这类材料可应用于多种工业领域的包装中 [4-6]。此外，还可以将生物聚合物与天然产物结合，进一步提升包装的性能和功能 [4]。一些被用于包装制作的天然物质具有生物活性，比如抗菌、抗真菌和抗氧化作用 [5]，它们能够抑制导致食品变质的氧化反应 [7]。在这些天然物质中，粉红胡椒（Schinus terebinthifolius Raddi）具有出色的抗氧化、抗真菌和抗菌性能。粉红胡椒中的主要植物甾醇包括具有抗菌作用的β-谷甾醇 [8]和具有抗炎作用的山柰酚 [9]，而主要的生育酚则为γ-生育酚和β-生育酚，它们具有抗氧化和抗菌作用 [10]。由于粉红胡椒中含有萜烯、皂苷、酚类化合物、水解单宁、花青素、花青苷、黄酮类、类黄酮、黄酮酮、游离五环三萜以及游离甾醇等成分，具备抗菌、抗真菌和抗氧化功效，因此它有着广泛的应用前景 [11]。
粉红胡椒树原产于大西洋森林，
