课题组的研究成果以《A silver nanoparticles-polylactic acid microspheres/polylactic acid-thermoplastic polyurethane nanofibers hierarchical antibacterial film》为题,发表在国际知名期刊Industrial Crops and Products上,彰显了其在食品安全领域的卓越贡献。广西大学轻工与食品工程学院的研究生吴泽成和章志君作为这篇创新论文的共同第一作者,段青山博士则以其深厚的科研素养担任通讯作者,共同推动了这一领域的前沿进步。
制备过程巧妙而细致,通过静电喷雾技术,课题组将不同形态的AgNPs-PLA材料(球形、类红细胞球和饼状)负载在PLA-TPU纳米纤维上,实现了抗菌性能与材料成本的双重优化。图1展示了该材料的制备流程和其背后的抗菌机制,揭示了AgNPs在抗菌抗粘附性能上的显著效果。
通过细致的实验分析,研究发现球形AgNPs-PLA/PLA-TPU分层抗菌膜展现出非凡的性能。即使在低至0.6 wt%的AgNPs含量下,这种薄膜仍能实现高达99%±1%的抑菌率,表面细菌数量极少,且具有出色的疏水性,接触角可达140.1°。图2展示了细菌粘附试验的结果,清晰地展示了不同形态微球的抗菌效果和表面粗糙度对比。
在草莓包装应用实验中,这种新型抗菌膜成功地将保质期延长至9天以上,相较于传统包装,AgNPs/PLA-TPU包装组在保持硬度、营养成分和感官品质方面表现优秀,菌落总数显著降低。这不仅保护了草莓的品质,还延长了其在货架上的寿命,预示着分层聚乳酸材料在食品包装领域的广阔前景。
图3直观地展示了不同包装材料对草莓保鲜效果的影响,证明了AgNPs/PLA-TPU包装的卓越性能。这一科研成果不仅提升了食品安全,也为减少抗菌材料中抗菌剂的使用提供了创新思路,为未来的食品包装研究打开了新的可能。
广西大学段青山博士课题组的这项突破性工作,无疑为食品包装领域树立了新的标准,期待在不久的将来,这种环保且高效的抗菌膜能在全球范围内得到广泛应用。