随着石油资源的短缺和环境问题的恶化,开发新型生物基复合材料来替代石油基包装材料将引起人们的极大关注。羧甲基纤维素钠(CMC)具有生物降解性、生物相容性、安全性、无毒性、易成膜性等优点,CMC基膜对氧、二氧化碳和脂质具有有效的阻隔作用。然而,由于其亲水性,CMC基膜表现出较差的水蒸气阻隔性。CMC也不具有抑菌活性,从而限制了其在食品保鲜中的应用。本研究通过加入填料来改善CMC基膜的性能。首先,通过溶液浇铸法制备了CMC/蒙脱土(MMT)/聚赖氨酸(ε-PL)三元共混抑菌复合膜。对复合膜进行了扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、光学性能、机械性能、水敏感性、热稳定性和抑菌活性分析。复合膜的表面形貌取决于ε-PL的添加量。成膜成分之间发生了氢键相互作用,CMC和ε-PL还发生了静电相互作用。MMT和ε-PL的加入没有影响CMC的非晶体形态但改善了复合膜的紫外阻隔性、拉伸强度(TS)、疏水性和水蒸气阻隔性。当ε-PL加入量为7.5wt%时,与纯CMC膜相比,TS提高了三倍以上,水蒸气透过率(WVP)降低了约35%,而热稳定性没有明显改变。含有ε-PL的CMC基复合膜对细菌(大肠杆菌和金黄色葡萄球菌)和真菌(灰霉病菌和少孢根霉)均表现出良好的抑菌活性。当ε-P的添加量达到7.5 wt%时,复合膜对微生物的生长抑制率达到了90%以上。此外,将挑选的CMC/MMT/ε-PL 7.5 wt%复合膜制成膜液用于草莓的涂层保鲜,可延长草莓货架期2天。纤维素纳米晶体(CNC)因其具有生物相容性、生物可降解性、高纵横比、可食性等优点被普遍认为是一种很好的增强生物聚合物基膜性能的填料。因此,本研究通过硫酸水解法从豌豆壳中分离出CNC。CNC为针叶状,直径为10-35 nm,长度为150-415 nm,纵横比为11,结晶度指数为0.77。将CNC添加到CMC基质中,对复合膜进行了SEM、FTIR、XRD、光学性、机械性、阻隔性和热稳定性分析SEM结果表明CNC在CMC基质中均匀分布,FTIR检测出它们之间发生了强的氢键相互作用,XRD结果显示复合膜的衍射图为CMC与CNC衍射图的组合。CNC的加入降低了复合膜的透光率,但能看清楚被复合膜覆盖的校徽。除此之外,复合膜的机械性能、水蒸气阻隔性能和热稳定性均得到改善。与纯CMC膜相比,在CMC基质中加入5 wt%的CNC,TS增加了50.8%,WVP下降了24.3%。将CMC/5%CNC的成膜液用于小米辣的涂层保鲜,可以延长小米辣变皱的时间。CNC直接加到CMC基质中,能够有效的增强CMC的机械和水蒸气阻隔性能,但是CMC/CNC复合膜不具有抑菌活性从而限制了该复合膜的使用范围。因此,将CNC作为模板和稳定剂,通过水热氧化还原法合成银纳米粒子(Ag NPs)。反应完后获得黄褐色悬浮液,在415 nm处有明显的特征吸收峰,表明合成了Ag NPs。透射电镜(TEM)结果表明,平均直径为25 nm的球形Ag NPs分散在CNC表面而没有团聚。将CNC固定化Ag NPs(CNC-Ag NPs)与CMC混合成膜液,然后将滤纸浸泡在混合膜液中,拉出,烘干后获得涂布纸。研究了涂布纸的表面形貌、抗张强度指数、阻隔性能和抑菌活性。SEM表明涂布纸变得光滑,纸的一些孔隙被填充。涂布纸的抗张强度指数和阻隔性能得到了明显改善。与未涂布纸相比,CMC/7%CNC-Ag NPs涂布纸的抗张强度指数增加了110.5%,空气透过率降低了92.9%,在对应相对湿度(RH)分别为97%、76%、55%和34%下,WVP分别降低了40.3%、45.3%、48.6%和54.9%。CMC/7%CNC-Ag NPs涂布纸对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均表现出良好的抑菌活性。此外,选用CMC/7%CNC-Ag NPs涂布纸进行草莓包装测试,可以有效防止草莓发霉,延长草莓的保质期。