全球粮食安全面临采后损耗不断增加和石油基塑料包装生态负担日益加重双重压力（Mendes & Pedersen, 2021; Yates et al., 2021; You et al., 2025）。草莓和香蕉等高易腐水果因其高呼吸速率和对湿度的高度敏感性，极易发生快速衰老和微生物腐败（Reyes-Jurado et al., 2025）。尽管合成塑料膜凭借优异的阻隔性能长期主导包装市场，但其不可生物降解的特性已造成严重且持续的环境损害（Koh et al., 2024; Yin & Woo, 2024; Zhu et al., 2024）。因此，迫切需要开发既完全可生物降解、又具备足够功能强度以延长生鲜农产品货架期的全生物质活性包装（Cao et al., 2024; Donkor et al., 2023; Solhi et al., 2023）。纤维素是地球上最丰富的多糖，凭借其可再生性和机械强度成为首选候选材料（Li et al., 2021; Liu et al., 2026; Qin et al., 2024）。在众多纤维素资源中，毛竹是一种生长快速、高度可再生的资源，可提供具有高机械强度和结构清晰的纤维架构的纤维素，其水热老化行为（Duan et al., 2024; Jia et al., 2025）和半纤维素/木质素-碳水化合物结构（Wang et al., 2025; Zeng et al., 2026）已被系统表征，使其成为功能性包装的极具吸引力的全生物质原料。然而，从纤维素溶液再生的膜通常采用纤维素II超分子结构，具有开放的多孔架构，导致水蒸气透过率（WVP）高，限制了其对湿度敏感农产品的单独阻隔性能（Wang et al., 2021, Wang et al., 2025）。
一种克服上述局限性的有前景的途径是将天然活性剂掺入纤维素基质中（Liu, Zhu, et al., 2025; Lv et al., 2023; Salem et al., 2023; Ye et al., 2023）。百里香酚是一种源自百里香的生物基酚类化合物，因其疏水性和强效抗菌活性而备受青睐，是活性食品包装的理想候选材料（Cui et al., 2023; Guan et al., 2025; Li et al., 2025）。然而，制造此类复合材料的一个持续挑战是实现连续且良好融合的界面（Lin et al., 2019; Luo et al., 2024），因为常规物理混合往往导致相分离或界面粘附力弱（Guo et al., 2024; Zhang et al., 2026）。本研究提出一种简便的溶剂诱导相分离（SIPI）策略来制备纤维素/百里香酚（CT）复合膜（Zhu et al., 2023）。需要明确的是，再生与相分离描述的是同一溶剂交换步骤中两个相互耦合但彼此不同的方面：再生是指离子液体被非溶剂置换后固态纤维素的恢复，而溶剂诱导相分离则决定该交换过程中微观结构的演化方式，在此研究中专指引导百里香酚在固有微孔中实现原位结晶。与常规混合不同，SIPI方法在溶剂交换过程中调控百里香酚在纤维素基质中的受控结晶，产生独特的"孔填充"效应，即百里香酚晶体占据纤维素链之间的固有微孔。这种结构集成不仅创造了致密的连续阻隔层，还通过界面工程显著降低了表面能，将亲水性纤维素网络转变为坚固的耐湿屏障。重要的是，尽管纤维素-酚类复合材料的宏观性能已广泛报道，但百里香酚-多糖结合的原子级机制，特别是在再生的纤维素II基质中水化如何调节该相互作用，尚未得到系统研究。
因此，我们提出假说：百里香酚可以被限制在再生纤维素的固有微孔中，而不是像常规混合那样分散在整体基体中。在这些微孔中，百里香酚通过界面百里香酚-纤维素氢键得以保留。我们提出，这一单一"孔填充"构型同时执行两种功能：将多孔亲水膜转变为防潮屏障，并持续释放百里香酚以实现抗菌效果。因此，本研究的目的是系统阐明百里香酚含量如何调控全生物质CT膜的结构演化、界面化学和保鲜效果。我们采用分子动力学（MD）模拟揭示百里香酚-纤维素结合的原子级机制，并阐明水化如何调节多糖基质中界面百里香酚的动态行为。除标准表征外，应用Owens-Wendt-Rabel-Kaelble（OWRK）模型定量分析了从多孔界面到光滑界面的转变如何特异性降低表面能的极性组分。我们进一步探讨了力学完整性与阻隔性能之间的关键权衡，确定最优负载阈值，使氢键相互作用在不引起脆性的前提下强化基质。通过体外抗金黄色葡萄球菌和大肠杆菌测试以及受控百里香酚释放动力学研究，评估了活性包装功能，为优化CT体系提供了全面表征。最后，通过草莓和香蕉的保鲜试验验证了该膜的实用性，确认其可维持新鲜度长达七天。总体而言，本研究为高性能多糖基包装设计提供了理性方法，并推进了对纤维素-酚类复合材料体系结构与功能的理解。
