纤维素因碳中性和生态相容性成为替代石油基塑料的首选，而细菌纤维素（BC）作为微生物代谢产物，具有高纯度、高结晶度（~90%）和生物相容性等优势。

尽管BC在增强包装材料结构稳定性、生物相容性和降解性方面潜力显著，但现有研究缺乏对BC基包装结构改性和功能化的系统综述。

该综述旨在分析BC生产方法与结构特性、分类新兴功能化途径、讨论复合材料在食品包装中的应用，以识别实验室创新转化为商业包装的关键挑战与机遇。

该研究聚焦于细菌纤维素（BC）在可持续食品包装领域的创新应用，系统探讨了 BC 的生物合成机制、功能化修饰策略及其在食品包装中的多元应用场景。

研究通过解析 BC 的微生物合成路径（如静态 / 动态发酵调控、生物质废弃物基质利用），揭示了其高结晶度（84%-90%）、高机械强度（抗拉强度达 462 MPa）及可降解性等固有优势。

通过原位修饰（如改性培养基共发酵、气溶胶辅助生物合成）与异位处理（浸渍、3D 打印、静电纺丝）等技术，赋予 BC 抗菌（如负载 AgNPs 抑制 99% 细菌）、抗氧化（如没食子酸复合体系）、智能响应（pH / 气体指示）等功能特性。

【生物基能源与材料】对该论文中BC的功能化改性进行了要点梳理，如内容整理有偏颇，欢迎指正。

细菌纤维素（BC）的可持续性与替代潜力

BC 作为微生物代谢产物，具有绿色、可持续和环保特性，具备取代石油基塑料的巨大潜力。其源自微生物，拥有优异的机械性能、热稳定性和层级结构，在食品包装领域展现出显著优势。

BC 的功能化改性策略

通过原位方法（如改性培养基培养、气溶胶辅助生物合成、3D 生物制造）和异位方法（浸渍、流延、真空过滤、静电纺丝）引入外源物质，可改善 BC 的功能特性。

这些改性使 BC 具备抑制微生物增殖、调节气体传输、控制温度 / 湿度、紫外线屏蔽和智能响应等功能，适用于主动、智能和热管理包装应用。

BC 基包装材料的应用效果

改性后的 BC 基材料在食品包装中表现出优异性能。

例如，抗菌包装可抑制细菌和真菌生长，抗氧化包装能延长食品保质期，智能指示包装可通过颜色变化监测食品新鲜度，热管理包装可实现被动冷却，这些应用有效提升了食品的货架期、安全性和质量。

面临的挑战与未来研究方向

尽管 BC 基包装发展取得进展，但仍面临技术、经济、环境和监管等挑战。

包括外源物质的生物安全性和迁移问题、BC 生产的高成本和长周期、降解性与耐用性的平衡、机械性能的提升空间，以及拓展更多食品包装场景（如智能传感器）等。

未来需全面研究以解决这些挑战，推动 BC 基生物塑料在绿色可持续材料领域的发展。

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