近日，南京农业大学三亚研究院王鹏教授以通讯作者在国际权威期刊《Chemical Engineering Journal》（IF=13.2）发表了题为 “A capillarity-engineered trilayer Janus pad-based food preservation system for directional exudate management and sustained oregano-oil delivery” 的研究论文，研究生李茹、金婉茹为共同第一作者，青年教师王林参与了研究工作。该研究采用毛细压差力驱动的三层Janus结构保鲜新策略，实现冷鲜肉复杂渗出液的定向迁移、防回渗管理与牛至精油长效气相抗菌，为高水分易腐食品绿色保鲜提供了新的调控策略。

冷鲜肉在冷链流通和货架销售过程中易产生渗出液，其成分并非是简单的水分，而是含蛋白质、脂质、盐离子、细胞碎片及微生物的复杂胶体体系。传统商用吸水垫虽然能够吸收部分自由水，但难以控制液体迁移方向，易发生回渗，使肉品与垫片接触界面长期处于潮湿状态，进一步加速微生物增殖、脂质氧化、色泽劣变和汁液流失。同时，现有吸水垫多依赖石油基材料，功能单一且绿色可持续性不足。如何从“被动吸水”转向“主动界面调控”，并同步实现长效抗菌，是冷鲜肉包装保鲜亟待解决的瓶颈问题。

该研究采用多层静电纺丝技术，构建了导液-储液-阻隔协同的Janus不对称三层结构。其中，顶层醋酸纤维素/β-环糊精包合物纳米纤维膜负责导液与抗菌因子负载，中层羧甲基纤维素/聚乙烯醇/柠檬酸交联纳米纤维膜负责高效吸水储液，底层醋酸纤维素致密流延膜负责阻隔防漏。通过润湿性差异、孔结构梯度和表面粗糙度不对称，三层结构在层间建立毛细压差，实现正向导液效率与反向阻水能力的协同优化，驱动富含蛋白、脂质和微生物的渗出液由肉品表面快速导入内部吸水层，并有效抑制液体的反向回渗和界面再污染。在抗菌活性物质递送方面，团队利用β-环糊精疏水腔体对牛至精油进行主客体包合，为挥发性抗菌分子构建分子胶囊。该策略解决有效缓解精油突释和无序挥发问题，使牛至精油由直接添加时的快速释放转变为持续7天的气相缓释，从而提高抗菌持久性。

系统性能测试表明，该三层Janus抗菌保鲜垫兼具良好的结构稳定性、界面控液能力和活性分子递送性能。材料层面，其抗拉强度达到11.65 MPa，具有较好的热稳定性和阻隔性能；吸水层纤维平均直径为258.44nm，吸水率可达1079%，且溶解率较低、使用稳定可靠。递送层面，β-环糊精包合显著延长了牛至精油释放周期，提升了挥发性抗菌因子的稳定性和持久性。应用层面，在冷鲜鸡肉保鲜实验中，该保鲜垫有效抑制总菌数和大肠菌群增长，降低TVB-N、TBARS等腐败和氧化指标，稳定肉品pH，减缓失重和汁液流失，并更好保持肉品亮度与红度、延缓色泽劣变，可将冷鲜鸡肉货架期延长一倍。

该研究突破了传统保鲜垫被动吸水、易回渗、抗菌成分释放不可控和材料可持续性不足等局限，建立了“复杂渗出液定向迁移-挥发性抗菌分子稳定递送-食品界面再污染抑制”的绿色保鲜新模式。此策略不仅适用于冷鲜肉包装，也有望拓展至水产品及其他高水分易腐食品，为食品包装材料从被动吸附向主动界面调控升级提供了新路径。

原文链接：DOI: 10.1016/j.cej.2026.175997

通讯作者简介：王鹏教授，南京农业大学肉品质量控制与新资源创制全国重点实验室团队成员，国家肉鸡产业技术体系肉品加工岗位科学家，《Food Science of Animal Products》科学副主编，国际标准化组织食品技术委员会肉禽蛋鱼及其制品分委员会(ISO/TC34/SC6)国内技术对口工作组专家，全国屠宰加工标准化技术委员会（SAC/TC516）家禽屠宰加工及畜禽屠宰加工设施设备工作组委员。主要研究方向为肉品胶体科学与人机感知融合，相关研究成果发表于 Chemical Engineering Journal、Food Hydrocolloids等期刊。