保鲜膜可以防止食品在供应链中的污染和损坏[1]。然而，目前大多数保鲜膜以石油基材料为主，且不可生物降解[2]。对不可生物降解塑料的持续依赖不仅导致垃圾填埋场废物堆积，还加剧了海洋和陆地生态系统的微塑料污染，对生物多样性和人类健康构成严重威胁[3]、[4]、[5]。此外，保鲜膜中使用的添加剂可能迁移到食品中，对消费者健康造成危害[6]。因此，开发可生物降解的生物基保鲜膜是解决资源与环境矛盾的有效途径。
天然聚合物如多糖[7]、[8]、蛋白质[9]和脂质[10]是可生物降解食品包装膜的理想候选材料。然而，它们的机械性能往往较差，限制了实际应用。虽然化学改性和与合成聚合物的物理共混是常见的增强方法，但这些方法可能带来毒性问题[11]或兼容性问题[12]、[13]。纤维素因其优异的机械性能、可再生性和加工性[14]、[15]、[16]而备受关注。然而，纯纤维素薄膜缺乏天然抗菌活性，限制了其在食品保存中的应用[17]、[18]。因此，开发结合天然抗菌剂的纤维素基薄膜是实现高机械强度和有效抗菌功能的可持续包装材料的重要策略。
可添加到保鲜膜中的抗菌剂包括天然抗菌剂[19]、无机抗菌剂[20]和有机抗菌剂[21]等。其中，天然抗菌剂主要来源于自然界中的生物活性物质，易于获取、安全、环保且对人体无害，应用广泛。目前大多数天然抗菌剂直接从植物和水果中提取，但存在提取效率低、成本高和资源浪费等问题[22]、[23]。许多学者发现，从水果加工副产品（如果皮、果核等）中提取抗菌剂不仅解决了废弃物随意处理造成的环境污染问题，还提高了资源利用率[24]。
水果加工副产品富含黄酮类和多酚类等天然抗菌化合物以及丰富的纤维素[25]、[26]，为可生物降解食品包装提供了双重优势。它们既可作为生物活性物质的来源，也可作为结构基底。多项研究证实了直接利用果皮制备可降解薄膜的可行性。例如，吴等人[27]使用废弃的柚子果皮作为成膜基底，并添加茶多酚制备了可食用的抗菌塑料膜，该膜能有效抑制细菌生长并防止大豆油氧化。Reshmy等人[28]从水果副产品中提取纤维素作为成膜基底，制备了可在50天内完全降解的生物降解塑料。Firdaus等人[29]利用柠檬果皮提取的果胶和壳聚糖以及印楝叶提取物成功制备了保鲜膜，显著延长了杏子的保质期和储存时间。Silva等人[30]使用香蕉加工废弃物并添加枇杷叶提取物制备了可食用的生物基薄膜，显示出良好的抗氧化性能。由此可见，这些研究利用水果加工副产品制备可降解生物质薄膜，既减少了环境污染和资源浪费，又在一定程度上降低了成本。然而，直接使用未经脱木质处理的果皮制成的薄膜透明度较低，不利于食品外观检查[31]、[32]。此外，添加二氧化钛等纳米材料作为抗菌剂时，由于毒理学数据不明确，可能会带来毒性风险，限制了生物塑料在食品包装中的应用。
本研究利用中国枇杷加工过程中产生的丰富果皮废弃物，制备了一种具有优异机械性能和抗菌特性的可生物降解薄膜。枇杷果皮含有47%的纤维素和高达0.879 mg·g-1的多酚[33]，为薄膜提供了结构支撑和抗菌效果。通过化学方法去除木质素以提高薄膜透明度，并评估了海藻酸钠和甘油的效应，以及薄膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的物理、化学、热性能、抗氧化性能和抗菌性能。同时研究了该薄膜对哈密瓜的保鲜效果及其在土壤中的降解情况。本研究提出了一种简单可行的方法，将农业废弃物转化为功能性生物基薄膜。
