聚乙烯醇/淀粉/凤仙透骨草提取物复合膜的制备及性能
《精细化工》
2023年 40卷
第10期
20230052
中图分类号：TS206.4；TB332
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摘要
以聚乙烯醇（PVA）、淀粉（ST）为原料，以凤仙透骨草提取物（IBE）为抗菌剂，通过共混法制备PVA/ST/IBE抗菌复合膜。使用FTIR、XRD、SEM 和TG 对样品的形貌和结构进行了表征，并对其力学、光学、阻隔、抑菌性能进行了测试。结果表明，IBE 与PVA/ST 基膜复合良好，制备的PVA/ST/IBE 抗菌复合膜对大肠杆菌、白色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌具有良好的抑菌作用，抑菌性能随着IBE 含量的增加而逐渐提高；PVA/ST/IBE 抗菌复合膜具有良好的力学强度和阻光性能，IBE 添加量为12.50 mL〔以PVA/ST 基膜质量（5 g）计，下同〕的PVA/ST/IBE拉伸强度达到(22.97±0.68) MPa，断裂伸长率相比PVA/ST 基膜提升了79.22%，透光率下降了11.90%；PVA/ST/IBE抗菌复合膜氧气阻隔性能良好，氧气透过系数为(17.713±1.960)×10 cm·cm/(cm·s·Pa)。
关键词: 聚乙烯醇 淀粉 凤仙透骨草提取物 力学性能 光学性能 阻隔性能 抑菌性能 功能材料
抗菌性能、力学性能优异的绿色环保抗菌材料的研究与应用在各领域得到高度重视 ，制备稳定、高效、环保的新型抑菌材料成为当今的研究热点。聚乙烯醇（PVA）是可完全降解的合成高分子材料，具有良好的力学性能、生物相容性和成膜性能，是一种理想的载体，在复合材料中有着广泛的应用 。淀粉（ST）是一种广泛存在于谷物、薯类、豆类等植物中的碳水化合物，具有绿色环保、安全无毒、可生物降解等特点，是具有发展前景的材料之一 。将PVA 与ST 共混制备复合膜不仅可以降低成本，还能提高薄膜的综合性能 ，通过不同比例共混 、疏水改性 、增强改性 、增塑改性 等，可获得更优性能的薄膜材料。研究人员以ST/PVA 为基材，制得具有抗菌、抗氧化的包装薄膜材料，并将其应用于食品包装 [12-13] ，延长了食品货架期。何宾宾等 以马铃薯淀粉与PVA 为主要基材，采用溶液浇铸法制备的马铃薯淀粉/PVA 复合膜包装性能优良，对猪肉保鲜效果良好。CANO 等 分析了印楝油和牛至精油 2 种天然抑菌剂对ST/PVA 薄膜抗菌性能的影响，结果表明，添加较高剂量的牛至精油的复合膜显示出较好的抗菌活性。绿色、安全、高效的天然抑菌剂在食品包装材料中的研究与应用已成为当前的热点 [16-17] ，为提高包装材料的抗菌和抗氧化特性，添加具有良好抗氧化和抗菌性能的天然活性物质来制备生物活性膜成为新的研究方向 [18-19] 。
天然植物来源的提取物具有安全无毒和抗菌特性，是绿色、健康的天然保鲜剂，引起极大的研究兴趣。凤仙透骨草为凤仙花（ Impatiens balsamina ）的干燥茎，别名为指甲花、海纳花等，是一种常用的中草药，可以祛风除湿、活血止痛等 。凤仙透骨草中含有黄酮醇类、多肽、萘醌衍生物、甾醇等 ，其提取液具有广谱抗菌性，可以抑制真菌和细菌的生长 ，在抗菌剂研究领域具有很大的潜能，特别是作为天然抗菌剂与PVA/ST 基材进行复合制备安全、绿色、环保的抗菌复合膜，在食品保鲜中具有很好的利用空间。目前，凤仙透骨草在食品保鲜方面的研究多为将提取液直接用于果蔬的涂膜保鲜，而PVA/ST 抗菌薄膜的活性物质多为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米银、丁香精油及牛至精油等，将凤仙透骨草提取物（IBE）共混入PVA/ST 中制备抗菌复合膜的研究鲜有报道。本研究以PVA 和ST为原料，IBE 为抗菌剂，通过共混法制备抗菌复合膜，并通过IBE 含量变化实现对抗菌膜性能的调控，为PVA/ST 可降解抗菌复合包装膜的研发提供新思路，复合膜在环保包装、食品保鲜等领域具有广阔的应用前景。
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
PVA，AR，天津市光复精细化工研究所；可溶性ST，AR，天津市恒兴化学试剂制造有限公司；凤仙透骨草，安徽毫州市众益堂中药材销售有限公司；琼脂粉、牛肉膏、蛋白胨，BR，北京奥博星生物技术有限公司；大肠杆菌（ E.coli ）、白色葡萄球菌（ S.albus ）、枯草芽孢杆菌（ B.subtilis ），哈尔滨商业大学微生物实验室。
Frontier 傅里叶变换红外光谱仪，美国Perkin Elmer 仪器有限公司；X pert3 Powedr X 射线衍射仪，荷兰帕纳科公司；JSM-7500F 扫描电子显微镜，日本电子株式会社；STA449 F3 热重差热同步分析仪，德国耐驰公司；LD-05 电脑测控拉力试验机，长春月明小型试验机有限责任公司；WGT-S 透光率/雾度测定仪，上海仪电物理光学仪器有限公司；VAC-VBS压差法气体渗透仪，济南兰光机电技术有限公司。
1.2 方法
1.2.1 IBE 的制备
将凤仙透骨草粉碎，过40 目筛。将凤仙透骨草粉末与体积分数95%乙醇水溶液以固液比1∶10（g∶mL）的比例混合，在50 ℃超声环境下进行循环提取，超声提取1 h 后进行抽滤，保存滤液。将滤渣与体积分数95%乙醇水溶液以固液比1∶5（g∶mL）的比例混合再次进行超声提取，超声提取2 h后进行抽滤，合并两次抽滤的滤液，旋转蒸发浓缩制得IBE 抗菌液（生药材质量浓度为1 g/mL 抗菌液），在4 ℃冰箱保存，备用。
1.2.2 PVA/ST 基膜的制备
取 m (PVA)∶ m (ST)=4∶1、3∶1、2∶1、1∶1的PVA（4 g）与ST 溶解于50 mL 蒸馏水中85 ℃恒温加热1 h，搅拌混合均匀制得PVA/ST 膜液，膜液静置1 h 除去气泡，利用800 µm 刮膜器将PVA/ST膜液平铺于玻璃板上成PVA/ST 湿膜。在25 ℃下烘干10 h，得到PVA/ST 基膜。
1.2.3 PVA/ST/IBE 抗菌复合膜的制备
将 m (PVA)∶ m (ST)=4∶1 的PVA（4 g）与ST溶解于50 mL 蒸馏水中，在85 ℃恒温加热1 h，搅拌均匀制得PVA/ST 膜液，加入IBE 抗菌液搅拌均匀后静置1 h 除去气泡，得到不同IBE 质量浓度的抗菌 PVA/ST/IBE 膜液，利用 800 µm 刮膜器将PVA/ST/IBE 膜液平铺于玻璃板上成PVA/ST/IBE 湿膜。在25 ℃下烘干10 h，得到PVA/ST/IBE 抗菌复合膜。不同PVA/ST/IBE 抗菌复合膜原料配比见 表1
表1 PVA/ST/IBE 抗菌复合膜组成
1.3 结构表征与性能测试
1.3.1 结构表征
用溴化钾压片法测定抗菌复合膜的FTIR 谱图，扫描范围在4000～600 cm –1 ；将样品表面镀金，利用SEM 观察抗菌复合膜的微观形貌；以Cu K α 为辐射源，在加速电压40 kV、电流30 mA、2 θ 为5°～80°条件下对抗菌复合膜进行XRD 测试。
1.3.2 热重（TG）性能测定
取适量样品在10 ℃/min 升温速率、温度范围为50～600 ℃的氮气环境中，采用热重差热同步分析仪进行热稳定性测试。
1.3.3 力学性能测定
根据GB/T 1040.3—2006，将每种薄膜裁成5张150 mm×10 mm 的长方形样条，标距为40 mm，拉伸速率为5 mm/min，记录各薄膜的最大载荷和断裂位移，测定复合膜的拉伸强度和断裂伸长率。
1.3.4 光学性能测试
根据GB/T 2410—2008，将每种薄膜裁成5 片50 mm×50 mm 的正方形片材，在恒温（25 ℃）、恒湿（50%）、常压（0.1 MPa）条件下，分别将片材置于透光率/雾度测定仪，测定复合膜的透光率和雾度。
1.3.5 阻隔性能测定
根据GB/T 1038—2000，将每种薄膜裁成3 片 Φ 80 mm 的圆形试样，23 ℃环境下进行氧气透过率测试，进而测定复合膜的氧气透过系数。
1.3.6 抑菌性能测定
参照杨萍萍等 的方法，在无菌条件下将薄膜裁成直径6 mm 的圆片，分别置于接种大肠杆菌、白色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的培养基上，每个平板包含1 个空白对照（PVA/ST 膜）和3 个不同IBE质量浓度试样（PVA/ST/IBE 抗菌膜），37 ℃下培养24 h 后测量抑菌圈直径评价抑菌效果。
1.3.7 数据统计与分析
采用SPSS 25.0 软件（IBM SPSS Statistics）对所得数据进行方差分析（ANOVA），显著性检验方法为Duncan 多重检验，显著水平为0.05。
2 结果与讨论
2.1 抗菌复合膜的FTIR 分析
PVA 膜、PVA/ST 膜、PVA/ST/IBE 2 抗菌复合膜的FTIR 谱图见 图1 。如 图1 所示，IBE 在3314 cm –1 附近强而宽的峰为 O—H 的伸缩振动吸收峰，2973 cm –1 为芳环上不饱和C—H 的伸缩振动吸收峰，2927 和2881 cm –1 为饱和C—H 的伸缩振动吸收峰，1709 cm –1 为C==O 的伸缩振动吸收峰，1453 cm –1 为芳环C==C 骨架的振动吸收峰，1380 cm –1 为C—H 的面内弯曲振动吸收峰，1087 cm –1 为C—O 的伸缩振动吸收峰，1046 cm –1 为醚的C—O—C 伸缩振动吸收峰，880 cm –1 为芳环上C—H 的面外弯曲振动吸收峰，IBE 主要成分为萘醌、黄酮及有机酸等，其主要抑菌成分是2-甲氧基-1,4-萘醌 。
图1 PVA 膜、PVA/ST 膜、PVA/ST/IBE 2 抗菌复合膜的FTIR 谱图
PVA 在3270 cm –1 处的吸收峰为O—H 键的伸缩振动，2937 cm –1 处为C—H 键的伸缩振动吸收峰，1655 cm –1 处为螯合醛基（烯醇式）中的C—O 键的伸缩振动吸收峰，1327 cm –1 处为C—H 键的面内弯曲振动吸收峰，1416 和1086 cm –1 处分别为O—H 键的弯曲振动和C—O 键的伸缩振动吸收峰。
由PVA/ST 共混膜的红外光谱图可以发现，由于ST 组分的加入，在1018～1046 cm –1 处出现强弱不等的ST 组分的吸收峰，红外光谱图中既有PVA的特征峰，又有ST 的特征峰，表明PVA 与ST 形成共混物，PVA/ST 共混膜的红外谱图是PVA 与ST的叠加，说明PVA 与ST 的复合是基于分子间作用力的简单物理共混。PVA 的O—H 伸缩振动峰变宽并向高波数移动，说明ST 组分的加入破坏了PVA原来形成的氢键，PVA 和ST 羟基间形成了氢键作用。PVA/ST/IBE（PVA/ST/IBE 2）抗菌复合膜的红外光谱图中，在3276 cm –1 处为O—H 的伸缩振动吸收峰，特征峰相比于PVA/ST 膜向高波数移动，说明IBE 的加入减弱了PVA 与ST 间形成的氢键。PVA/ST/IBE 抗菌复合膜 FTIR 谱图中，1047 和1027 cm –1 为ST 和IBE 组分中C—O 的伸缩振动和吡喃环的振动吸收峰，828 cm –1 为IBE 中芳环上C—H 的面外弯曲振动吸收峰，表明IBE 共混于PVA/ST 基膜中。
2.2 抗菌复合膜的XRD 分析
PVA 膜、PVA/ST 膜、PVA/ST/IBE 2 抗菌复合膜的XRD 谱图见 图2 。如 图2 所示，PVA 是高结晶性高分子，PVA 膜的XRD 谱图中，在19.4°处出现了明显的晶型特征峰，归属于（101）和（200）晶面。PVA/ST 复合膜在19.4°处出现明显的PVA 晶型特征峰，ST 的加入并未改变PVA 的晶型，特征衍射峰强度有所增强，可能是由于适量ST 的加入与PVA 形成一定的分子间相互作用有助于复合材料更好地结晶。未出现ST 衍射峰可能由于糊化作用破坏了ST 颗粒的晶体结构及PVA 强烈抑制了ST 晶体结构导致 。PVA/ST/IBE（PVA/ST/IBE 2）抗菌复合膜与PVA/ST 膜的晶态衍射峰强度相差不大，且衍射峰位置没有变化，说明IBE 的加入对于PVA/ST膜的晶型结构没有明显影响。
图2 PVA 膜、PVA/ST 膜、PVA/ST/IBE 2 抗菌复合膜的XRD 谱图
2.3 抗菌复合膜的SEM 分析
PVA 膜、PVA/ST 膜、PVA/ST/IBE 2 抗菌复合膜表面和断面的SEM 图见 图3 。如 图3 所示，由PVA膜、PVA/ST 膜、PVA/ST/IBE（PVA/ST/IBE 2）抗菌复合膜表面SEM 图可以看出，PVA 膜、PVA/ST膜、PVA/ST/IBE 抗菌复合膜表面光滑平整，没有空洞和无序不规则现象。由PVA 膜、PVA/ST 膜、PVA/ST/IBE 抗菌复合膜断面SEM 图可以看出，PVA膜（ 图3 b）内部均匀致密，PVA/ST 膜（ 图3 d）内部分布均匀、平整细致，由于ST 的加入，可以看到薄膜的断裂面有大颗粒团聚物质的出现，为团聚的ST 粒子，说明PVA/ST 体系存在部分不相容的现象，推断添加一定比例的ST 会降低膜的阻隔性。PVA/ST/IBE 抗菌复合膜（ 图3 f）内部粗糙且存在一些分散均匀的微孔，可能是IBE 的加入打破了原有的ST 与PVA 的共混体系所致。
图3 PVA 膜（a）、PVA/ST 膜（c）、PVA/ST/IBE 2 抗菌复合膜（e）表面和PVA 膜（b）、PVA/ST 膜（d）、PVA/ST/IBE 2 抗菌复合膜（f）断面的SEM 图
2.4 抗菌复合膜的TG 分析
PVA 膜、PVA/ST 膜、PVA/ST/IBE 2 抗菌复合膜的TG 曲线见 图4 ，抗菌复合膜的热失重数据见 表2 。如 图4 所示，复合膜有3 个阶段出现明显的失重现象，第一阶段在50～150 ℃之间，是由于PVA 和ST 组分中吸附水和结合水的蒸发所致。添加IBE 的复合膜失重增加可能是IBE 中低分子组分挥发所致。第二阶段在250～300 ℃之间，是由于复合膜内部的PVA 和ST 降解所致，PVA/ST 膜和PVA/ST/IBE（PVA/ST/IBE 2）抗菌复合膜失重 50%的温度（ T 50% ）高于PVA 膜，表明由于PVA 和ST 组分间的氢键作用抑制了PVA 和ST 的热降解，从而使得体系具有很好的热稳定性。第三阶段在400～500 ℃之间，是由于在高温的作用下，复合膜内部的PVA和ST 分解所致，这一阶段添加IBE 后的复合膜失重更为明显，可能是由于IBE 中所含有的萘醌等较稳定的芳烃结构以及其他大分子结构发生了分解所致。PVA/ST/IBE（PVA/ST/IBE 2）抗菌复合膜失重5%、10%、30%时的温度 T 5% 、 T 10% 、 T 30% 分别为102.1、231.7、265.0 ℃（ 表2 ），表明PVA/ST/IBE 2 抗菌复合膜具有较好的热稳定性。
图4 PVA 膜、PVA/ST 膜、PVA/ST/IBE 2 抗菌复合膜的TG 曲线
表2 抗菌复合膜的热失重数据
PVA 膜、PVA/ST 膜、PVA/ST/IBE（PVA/ST/IBE 2）抗菌复合膜的DTG 曲线见 图5
图5 PVA 膜、PVA/ST 膜、PVA/ST/IBE 2 抗菌复合膜的DTG 曲线
如 图5 所示，PVA 膜、PVA/ST 膜和PVA/ST/IBE抗菌复合膜的最大失重速率温度（ T max ）分别为244.4、273.8 和275.8 ℃，表明热解过程主要为基膜的分解，PVA/ST/IBE 抗菌复合膜热稳定性较好。PVA/ST 膜和PVA/ST/IBE 抗菌复合膜的最大失重速率温度高于PVA 膜，可能是PVA 和SA 组分间强烈的氢键作用抑制了基膜的热降解，从而使得体系具有更好的热稳定性。
2.5 抗菌复合膜的力学性能分析
PVA 与ST 不同质量比下制得PVA/ST 膜的拉伸强度和断裂伸长率见 图6 与 表3 。如 图6 所示，PVA 与ST 不同质量比下制得PVA/ST 膜的拉伸强度随着ST 添加量的增加而提高，质量比为4∶1 时，拉伸强度为(41.22±1.43) MPa，质量比为1∶1 时，拉伸强度为(49.65±1.49) MPa（ 表3 ）。断裂伸长率随着ST 添加量的增加而减小，质量比为4∶1 时，断裂伸长率为19.25%±2.09%，质量比为1∶1 时，断裂伸长率为2.00%±0.31%（ 表3 ），质量比为1∶1的复合膜韧性较差，综合考察PVA 与ST 的质量比对膜力学性能的影响，确定较优质量比为4∶1 的PVA/ST 膜作为抗菌复合膜的基膜。
图6 PVA 与ST 不同质量比下制得PVA/ST 膜的拉伸强度和断裂伸长率
表3 PVA 与ST 不同质量比下制得PVA/ST 膜的力学性能
PVA 膜、PVA/ST 膜、PVA/ST/IBE 抗菌复合膜的拉伸强度和断裂伸长率见 图7 与 表4 。PVA/ST/IBE 抗菌复合膜的厚度随IBE 含量的增加而增大，主要由于IBE 组分增加了复合膜结构的疏松度导致（ 表4 ）。如 图7 所示，PVA 基膜的拉伸强度为(37.64±1.34) MPa，和ST 共混后拉伸强度得到显著提升，PVA/ST 膜拉伸强度达到(41.22±1.43) MPa。可能是ST 本身所具有的黏度在一定程度上会与PVA分子间形成物理交联，同时ST 分子链上存在大量羟基，会与PVA 分子中的羟基形成氢键，提高了共混材料间的黏结力，进而提高了共混材料的力学性能。
图7 PVA 膜、PVA/ST 膜、PVA/ST/IBE 2 抗菌复合膜的拉伸强度和断裂伸长率
表4 抗菌复合膜的力学性能
添加IBE 后，复合膜的拉伸强度随IBE 含量的增加呈下降趋势，断裂伸长率显著增加。当IBE 的添加量增加到12.50 mL（PVA/ST/IBE 2）时，复合膜PVA/ST/IBE 2 的拉伸强度为(22.97±0.68) MPa（ 表4 ），相对PVA/ST 基膜降低了44.27%，断裂伸长率由19.25%±2.09%（PVA/ST 基膜）提升到34.50%±2.09%，提升了79.22%。IBE 添加导致复合膜拉伸强度减小可能是由于IBE 中含有的疏水性有机物均匀分散在PVA/ST 基体中，削弱了PVA 分子和ST 分子之间的相互作用，在复合膜干燥过程中存在IBE挥发现象，导致抗菌复合膜内部粗糙并出现微孔结构，致使抗菌复合膜在拉伸测试过程中产生局部应力集中现象，从而降低了抗菌复合膜的拉伸强度。IBE 的添加在一定程度上起到增塑剂的作用，从而增加了复合膜的柔韧性，断裂伸长率显著提升。由于IBE 能较好地分布于抗菌复合膜体系中，添加25.00 mL IBE 的抗菌复合膜PVA/ST/IBE 3 依然保持良好的力学强度〔(21.88±0.73) MPa〕。
2.6 抗菌复合膜的光学性能分析
PVA 膜、PVA/ST 膜、PVA/ST/IBE 抗菌复合膜的透光率和雾度见 图8 和 表5 。如 图8 所示，PVA/ST膜的透光率和雾度分别为91.10%±0.14%和11.52%±0.86%（ 表5 ），相比PVA 膜透光率（91.24%±0.05%）变化不大，但雾度显著增加，这是由ST 在PVA/ST基膜中存在团聚现象导致。随着IBE 添加量的增大，PVA/ST/IBE 抗菌复合膜的透光率呈降低趋势，雾度呈增大趋势。添加 12.50 mL IBE 的抗菌复合膜PVA/ST/IBE 2 透光率仍能达到80.26%±0.68%，比PVA/ST 膜下降了11.90%，雾度达到了16.73%±1.20%。这主要是由于IBE 的加入使光线进入膜内部后发生的吸收、反射和折射现象更加显著，同时IBE 本身具有着色成分，对复合膜的光学性能产生影响。当PVA/ST/IBE 抗菌复合膜IBE 添加量为25.00 mL 时，透光率和雾度分别为 67.98%±1.11%和 19.45%±0.92%，对复合膜的光学性能影响较大。
图8 PVA 膜、PVA/ST 膜、PVA/ST/IBE 抗菌复合膜的透光率和雾度
表5 抗菌复合膜的光学性能
2.7 抗菌复合膜的阻隔性能分析
PVA 膜、PVA/ST 膜、PVA/ST/IBE 抗菌复合膜的氧气透过系数见 图9 与 表6 。由 表6 可知，PVA膜的氧气透过系数为(3.751±0.101)×10 –13 cm 3 ·cm/(cm 2 ·s·Pa)，PVA/ST 膜的氧气透过系数为(5.804±0.039)×10 –13 cm 3 ·cm/(cm 2 ·s·Pa)，表明ST 的添加会降低复合膜的氧气阻隔性能，可能是存在团聚的ST粒子导致。如 图9 所示，添加IBE 后，随着IBE 添加量的增大，PVA/ST/IBE 抗菌复合膜的氧气透过系数呈升高趋势。这是由于IBE 成分对复合膜结构的影响，导致PVA 和ST 分子链之间产生了更大的空间体积，同时出现微孔结构使复合膜的总体阻隔性能下降，其中，PVA/ST/IBE 2 的氧气透过系数为(17.713±1.960)×10 –13 cm 3 ·cm/(cm 2 ·s·Pa)。
图9 PVA 膜、PVA/ST 膜、PVA/ST/IBE 抗菌复合膜的氧气透过系数
表6 抗菌复合膜的阻隔性能
2.8 抗菌复合膜的抑菌性能分析
IBE 中1,4-萘醌、黄酮等是主要的活性物质，具有良好的抗真菌、细菌活性 。采用抑菌圈法 对制得的抗菌复合膜进行革兰氏阴性菌大肠杆菌及革兰氏阳性菌白色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌进行了抑菌性能测试，结果见 图10 和 表7
图10 抗菌复合膜对大肠杆菌（a）、白色葡萄球菌（b）、枯草芽孢杆菌（c）的抑菌效果
表7 抗菌复合膜抑菌性能
由 图10 和 表7 可以看出，空白对照PVA/ST 膜不具备抑菌效果，PVA/ST/IBE 1 抗菌复合膜由于添加了IBE 具有一定的抑菌效果，对大肠杆菌、白色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的抑菌圈直径分别为(9.84±0.24)、(6.53±0.08)和(6.66±0.15) mm，添加IBE 后的抗菌复合膜的抑菌性能随着IBE 含量的增加而逐渐提高，具有更为显著的抑菌效果，PVA/ST/IBE 3 抗菌复合膜对大肠杆菌、白色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的抑菌圈直径分别达到(11.52±0.10)、(8.36±0.15)和(13.05±0.17) mm。说明PVA/ST/IBE 抗菌复合膜抑菌谱较广，对供试的革兰氏阳性和阴性菌均具有较好的抑制作用，主要是由于IBE 中存在的抑菌组分发挥了功效。
3 结论
（1）以PVA 和ST 为基膜，IBE 为抗菌剂，通过共混法制备 PVA/ST/IBE 抗菌复合膜。FTIR、XRD、SEM 结果表明，IBE 与PVA/ST 基膜成功复合；TG 结果表明，复合膜具有较好的热稳定性；
（2）对PVA/ST/IBE 抗菌复合膜力学、光学、阻隔、抑菌性能进行了评价。随着IBE 添加量的增加，复合膜拉伸强度降低，断裂伸长率显著增加，IBE 添加量为12.50 mL 的PVA/ST/IBE 2 抗菌复合膜拉伸强度为(22.97±0.68) MPa，断裂伸长率为34.50%±2.09%，具有良好的力学强度，透光率、雾度和氧气透过系数分别为 80.26%±0.68%、16.73%±1.20%和(17.713±1.960)×10 –13 cm 3 ·cm/(cm 2 ·s·Pa)，同时对大肠杆菌、白色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌具有良好的抑菌作用。综合比较IBE 添加量为12.50 mL 的抗菌复合膜具有良好的力学性能、光学性能、阻隔性能和抑菌性能，在抗菌复合包装膜等领域具有广阔的应用前景。
