新鲜水果和蔬菜提供了丰富的维生素和其他有益物质，但其保鲜一直是一个挑战。微生物污染是导致果蔬在储存期间变质的关键因素之一（Xie et al., 2025）。此外，采后水果和蔬菜继续进行呼吸作用和蒸腾作用，释放水蒸气。在较低储存温度下，水蒸气在包装材料内表面凝结成液滴，形成包装内部的高湿度环境，这会加速微生物的生长和繁殖（Bovi, Caleb, Linke, Rauh, & Mahajan, 2016）。因此，抑制微生物生长并维持包装内适宜的湿度水平对于减缓变质、保持果蔬新鲜至关重要。先进的抗菌包装材料有望实现这些功能。
香芹精油（OEO）是一种天然抗菌剂，含有香芹酚和百里香酚等主要活性成分，可改变微生物细胞膜的通透性并导致细胞内容物泄漏，从而抑制微生物的生长和繁殖（Cui, Zhang, Li, & Lin, 2019）。含有OEO的抗菌包装材料可以显著抑制微生物生长，确保食品质量和安全。具有高度有序孔道结构和可调孔径的介孔二氧化硅纳米颗粒（MSN）作为载体材料受到了广泛关注（Xu, Li, Shi, & Liu, 2023）。利用MSN负载精油抗菌剂可以防止氧化和挥发，同时实现缓释以维持长期抗菌活性（R. Zhang, Cheng, Wang, & Wang, 2019）。Gao等人（2020）使用MSN负载茶树油，实现了茶树油的持久抗菌效果。MSN负载的肉桂精油实现了持久且显著的抗真菌效果（R. Zhang et al., 2021）。MSN在制备抗菌包装材料方面展现出巨大潜力。
目前关于抗菌包装膜的研究主要集中在调节气体渗透性和选择性以控制包装内O?和CO?浓度，从而降低有氧呼吸并延长果蔬的货架期（Yang, Zhou, Lu, & Wu, 2023; Zhou, Yang, Wu, Lu, & Song, 2023）。相比之下，果蔬包装内湿度的调节却鲜有关注。调节内部湿度的策略之一是将果蔬呼吸产生的冷凝水运输到包装膜外部。定向水运输通过特定的结构设计和材料性质实现对水的选择性和定向操控。其潜在物理机制主要涉及润湿梯度驱动的自发运输，以及表面微结构支撑的毛细作用和拉普拉斯压差（J. Liu, Xu, Wang, Zhao, & Lin, 2025; Zhan & Guo, 2023）。Janus结构是指一种两侧具有截然相反物理或化学性质的材料，最常见的是亲水侧和疏水侧，该结构为实现定向水运输提供了关键且高效的材料基础（X. Chen, Ren, et al., 2024; Guo et al., 2024）。具有Janus结构的膜能够定向运输新鲜肉类渗出的汁液，从而使疏水侧保持干燥并抑制细菌生长（Zhu et al., 2024）。然而，当水被定向运输到包装膜外侧并大量积聚时，Janus膜的亲水层可能被吸收的水饱和，导致定向水运输能力下降（Grillo & Weder, 2025）。鉴于果蔬持续进行呼吸和蒸腾作用，运输到包装膜外部的水需要及时进行处理，例如通过蒸发。具有光热转换性能的聚苯胺（PANI）能够高效吸收太阳光谱中的近红外光并将其转换为热能（Tang et al., 2021）。它已被广泛应用于可穿戴加热器（Ge, Fei, Chen, Yin, & Wang, 2023）、海水淡化和水资源回收（Y. Chen et al., 2024c）以及能量存储和转换（Kaushik et al., 2024）。Wu等人（2025）开发了基于PANI的光热织物蒸发器，展现出优异的光热转换效率和蒸发性能。将PANI掺入具有定向水运输功能的包装膜外层，可使积聚的水通过光热转换蒸发，从而为果蔬创造适宜的湿度环境。
本研究构建了具有抗菌和调湿功能的包装膜。首先，合成PANI并将其加入PVA溶液中以制备具有光热转换功能的亲水外层膜。然后，将负载OEO的MSN分散在PCL溶液中制备纺丝溶液，并通过静电纺丝到PVA膜上形成具有抗菌和疏水性能的内层膜。分析了Janus双层包装膜定向水运输的规律和机制。探讨了双层膜的蒸发能力。测定了膜的抗菌活性、机械性能和阻隔性能。最后，将制备的包装膜用于草莓保鲜。本研究可为开发保持果蔬新鲜的创新包装材料做出贡献。
