劉濤，李帥，張海波，孫秀蘭，葉永麗*

（1.江南大學(xué) 食品科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室，食品學(xué)院，食品安全與質(zhì)量控制協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 無錫 214000；2.火星人廚具股份有限公司，浙江 嘉興 314400）

果蔬是一類營養(yǎng)豐富的食物，不僅能夠為人們提供日常生活中必需的營養(yǎng)物質(zhì)，還能預(yù)防肥胖、糖尿病、高血壓和冠心病等多種慢性疾病[1-2]。我國作為農(nóng)業(yè)大國，果蔬的產(chǎn)量以及消費總量均居世界前列。然而，由于缺乏有效的貯藏保鮮方法，我國每年約有1.3 億t 蔬菜和1 200 萬t 水果在貯藏運輸過程中發(fā)生腐敗變質(zhì)，損耗率占總量的20%～30%[3-4]。此外，誤食腐敗變質(zhì)的果蔬會引起人體胃腸道功能紊亂，嚴(yán)重時可造成人體臟器損傷。因此，開發(fā)有效的貯藏保鮮方法對于延長食品貨架期、降低食物浪費和保障食品安全具有十分重要的意義。

食品包裝是食品供應(yīng)鏈的重要組成部分，對果蔬保鮮至關(guān)重要。有效的包裝不僅降低了外部環(huán)境和機械損傷對果蔬質(zhì)量造成的不良影響，還能減緩果蔬呼吸作用并控制果蔬水分流失和微生物生長?；钚园b和智能包裝是兩類新型的功能性包裝，其通過與果蔬的保鮮方法相結(jié)合，可延長果蔬貨架期并實時監(jiān)測果蔬質(zhì)量變化[5]。其中，活性包裝利用包裝內(nèi)的活性物質(zhì)進(jìn)行果蔬貯藏環(huán)境的動態(tài)調(diào)節(jié)，來延長果蔬貨架期[6]；智能包裝則借助指示劑和傳感器實時評估果蔬質(zhì)量和貯藏環(huán)境變化，來提供果蔬的質(zhì)量信息[7-8]。

目前，智能包裝和活性包裝已在食品行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。然而，除了極少數(shù)已經(jīng)商品化的智能包裝和活性包裝外，許多研究仍處于實驗室應(yīng)用階段，無法在實際場景中進(jìn)行應(yīng)用。因此，本文綜述活性包裝和智能包裝在改善果蔬貯藏環(huán)境和監(jiān)測果蔬質(zhì)量變化中的最新研究進(jìn)展，并分析其在實際應(yīng)用中面臨的挑戰(zhàn)。同時，探討新型果蔬包裝技術(shù)未來的發(fā)展方向，以期為新型包裝技術(shù)的開發(fā)提供參考和幫助。

1 活性包裝在果蔬貯藏保鮮中的應(yīng)用

2009 年，歐盟在發(fā)布的《食品接觸性活性和智能材料及物品新規(guī)》中將活性包裝中與食品相互作用的包裝系統(tǒng)定義為“人為添加的用于吸收包裝內(nèi)食物吸收及釋放的或包裝內(nèi)環(huán)境中的物質(zhì)”[9]，即借助包裝作為活性物質(zhì)的載體，改善食品貯藏環(huán)境，以延長果蔬貨架期（圖1）。根據(jù)包裝功能的不同，可將活性包裝分為氣體清除包裝、抑菌包裝和濕度調(diào)控包裝等。

圖1 活性包裝在果蔬貯藏保鮮中的應(yīng)用Fig.1 Application of active packaging in the storage and preservation of fruits and vegetables

1.1 氣體清除包裝

適宜的氣體貯藏環(huán)境可降低果蔬呼吸作用、抑制果蔬表面微生物生長并減緩果蔬氧化進(jìn)程[10]。作為基于自發(fā)氣調(diào)研發(fā)的新型氣體調(diào)控策略，氣體清除包裝借助氣體吸收劑或清除劑動態(tài)調(diào)節(jié)包裝內(nèi)的氣體成分。氣體清除包裝在果蔬貯藏保鮮中的應(yīng)用見表1。

表1 氣體清除包裝在果蔬貯藏保鮮中的應(yīng)用Table 1 Application of gas scavenger packaging in the storage and preservation of fruits and vegetables

1.1.1 O2清除包裝

包裝內(nèi)O2含量過高時，會加劇食品的氧化和微生物的生長[21]。O2清除包裝借助氧清除劑（金屬粉末、α-生育酚、抗壞血酸和鄰苯三酚等）與包裝內(nèi)O2進(jìn)行反應(yīng)，以快速降低包裝內(nèi)O2濃度，縮短氣體平衡的時間[22]。

鐵粉是食品工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的商業(yè)氧清除劑，具有價格低、使用簡單和安全性高的優(yōu)勢。Escobar等[11]將鐵粉與聚丙烯酸鈉粉末混合作為脫氧劑，發(fā)現(xiàn)其質(zhì)量比為1∶1 時，包裝內(nèi)O2和CO2的濃度在25 d 內(nèi)穩(wěn)定控制在16.8% 和5%，將露露果的貨架期延長至25 d。Nimitkeatkai 等[13]評估了商業(yè)O2清除劑Oxygen Absorber Help Save?和C2H4清除劑Ethyl-GONE?對楊梅的保鮮效果，結(jié)果顯示，該活性包裝能緩解楊梅質(zhì)量、顏色和抗壞血酸含量的降低，將楊梅的貨架期延長至30 d。Singh 等[14]使用涂膜鄰苯三酚的低密度聚乙烯（low density polyethylene，LDPE）薄膜用于去皮大蒜的包裝，可將大蒜的貨架期延長至30 d，顯著降低大蒜貯藏期內(nèi)的呼吸速率、質(zhì)量和微生物數(shù)量。

1.1.2 CO2清除包裝

高濃度的CO2能抑制微生物生長，但同時也會引起果蔬酸化并加劇無氧呼吸作用，對果蔬的感官品產(chǎn)生不利影響。CO2清除包裝借助NaOH、KOH 和CaO等活性物質(zhì)來降低包裝內(nèi)CO2的濃度，以改善果蔬貯藏環(huán)境[23]。

Aday 等[15]研究了商業(yè)CO2氧氣清除劑EMCO-B（2Na?CO?·3H?O、Na2CO3、NaCl 和膨潤土）對貯藏期內(nèi)草莓質(zhì)量的影響，結(jié)果表明，EMCO-B 能顯著降低草莓糖代謝過程并維持草莓的感官品質(zhì)，將草莓貨架期延長至30 d。為了簡化包裝步驟，Wang 等[16]使用瓊脂作為基質(zhì)、甘油作為增塑劑、碳酸鈉和甘氨酸鈉作為CO2清除劑制備了一種用于蘑菇貯藏的包裝膜，該薄膜可將包裝內(nèi)CO2濃度控制在3%～4%，低于蘑菇貯藏5%的耐受限值。此外，該薄膜還能吸收包裝內(nèi)過量的水分，降低了蘑菇貯藏5 d 后的顏色、硬度和風(fēng)味等感官品質(zhì)的損失。

1.1.3 C2H4清除包裝

C2H4是一種具有催熟作用的揮發(fā)性氣體，能夠調(diào)節(jié)果蔬發(fā)育和成熟的過程。然而，高濃度的C2H4會導(dǎo)致果蔬過早成熟，甚至腐爛。據(jù)統(tǒng)計，由于C2H4過高導(dǎo)致的食物浪費占水果總產(chǎn)量的10%～80%[24]。因此，清除包裝內(nèi)過量的C2H4對調(diào)控果蔬成熟、延長果蔬貨架期十分重要。常用的C2H4清除物質(zhì)可分為合成抑制劑、吸收劑和催化劑[25-26]。

1-MCP 是目前應(yīng)用最廣泛的C2H4抑制劑，能與C2H4競爭結(jié)合C2H4受體并抑制多個轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)[27]。周嘉佳等[17]將1-MCP、聚丙烯酸和乙基纖維素混合物涂抹在紙基材料上制備了1-MCP 緩釋包裝紙，使用該包裝紙不僅降低了杏果的呼吸作用，還能緩解杏果硬度、可滴定酸和可溶性固形物含量的損失。沸石、活性炭和金屬有機框架等是一類具有高比表面積的C2H4吸附材料，可將C2H4進(jìn)行高效的吸附[18]。然而，隨著貯藏時間延長，吸附劑對C2H4的吸附效率可能會顯著降低[28]。與吸附劑相比，KMnO4、O3和ZnO等催化劑具有更高的C2H4清除能力[29]。Al2O3納米纖維膜對KMnO4具有高負(fù)載性能，以Al2O3納米纖維膜負(fù)載KMnO4制備的C2H4清除包裝膜，能在25 min 內(nèi)降解包裝內(nèi)73%的C2H4，可延緩香蕉成熟過程[19]。為進(jìn)一步提升KMnO4的C2H4催化性能，Wang 等[20]利用KMnO4可催化分解吸附于浮巖表面的C2H4的特性，開發(fā)了一種同時具有吸附和催化作用的新型C2H4清除劑，可將牛油果每小時的C2H4和CO2產(chǎn)量分別控制在0 μL/kg 和25 μL/kg，使牛油果貨架期延了7 d。然而，KMnO4毒性較高不宜與食品直接接觸。雖然將KMnO4與果蔬包裝材料相結(jié)合能提升食品安全性，但會改變包裝材料的顏色，影響消費者的消費欲望。因此，開發(fā)適合特定果蔬的乙烯清除包裝薄膜，在提高乙烯清除性能同時，改善包裝材料的理化性質(zhì)，仍是未來研究的主要方向。

1.2 抑菌包裝

抑菌包裝以包裝材料作為抑菌劑載體，通過緩慢釋放抑菌劑，可實現(xiàn)對果蔬表面微生物的長效控制。抑菌包裝常用抑菌劑按其成分不同可分為天然抑菌劑、有機抑菌劑和無機抑菌劑3 類。

植物精油是從植物中提取的一種揮發(fā)性芳香物質(zhì)，具有優(yōu)良的抗菌抗氧化活性，已廣泛應(yīng)用在果蔬保鮮中[30]。然而，傳統(tǒng)的精油涂膜和熏蒸處理雖然操作簡便，但其強烈的氣味可能影響消費者的購買意愿[31]。因此，需要將精油與微膠囊包埋、多層薄膜封裝和靜電紡絲技術(shù)相結(jié)合，以進(jìn)一步提升精油的穩(wěn)定性并掩蓋氣味[32]。Shao 等[33]制備了肉桂精油微膠囊并將其與紙基材料相結(jié)合，制備了具有抑菌活性的肉桂精油緩釋蘑菇包裝紙。微膠囊系統(tǒng)的引入不僅降低了精油的氣味，還能延長肉桂精油在紙基材料上的釋放時間，改善了貯藏期內(nèi)蘑菇的硬度，避免水分凝結(jié)加速蘑菇腐爛。有機抑菌劑價格低、抑菌性能較強，更適合在抑菌包裝中進(jìn)行大規(guī)模應(yīng)用[34]。殼聚糖（chitosan，CS）是一種安全和可降解的多糖物質(zhì)，已廣泛應(yīng)用于新型食品包裝材料的研發(fā)中[35]。為了提升CS 薄膜的機械和抗菌性能，Liu 等[36]使用了CS、聚乙烯醇（polyvinyl alcohol，PVA）和多孔石墨氮化碳（graphitic carbon nitride，g-C3N4）制備了新型食品包裝膜，PVA 提升了CS 薄膜的機械性能，多孔的g-C3N4具有光催化活性殺菌劑，使用該包裝薄膜可顯著抑制草莓表面大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的生長，將草莓的貨架期延長至96 h。此外，CS-PVA-g-C3N4復(fù)合膜能夠進(jìn)行溶解再生，重生后的包裝薄膜的機械性能和抗菌性能并不會發(fā)生顯著降低。與有機抑菌劑相比，無機抑菌劑安全性更高且不易產(chǎn)生耐藥性。Jiang 等[37]在研究海藻酸鹽/納米Ag 涂抹處理對蘑菇保鮮效果的影響時發(fā)現(xiàn)，納米Ag 能抑制香菇表面酵母菌和霉菌的生長，降低了蘑菇的質(zhì)量損失、質(zhì)地軟化和褐變程度。同樣使用涂抹方式，Koushesh等[38]研究了ZnO/羧基纖維素活性涂層對即食石榴貯藏保鮮的效果，涂層中的納米ZnO 顯著降低石榴表面的酵母和霉菌的數(shù)量。與有機抑菌劑相比，使用無機抑菌劑的抑菌涂層對并不會對果蔬本身的口感和風(fēng)味產(chǎn)生影響，使其更容易被消費者接受。然而，無機抑菌劑的抑菌效果會受到納米顆粒形狀、大小和濃度等因素的影響[39]。因此，抑菌包裝材料的配比和應(yīng)用必須考慮不同的場景。

1.3 濕度調(diào)控包裝

貯藏環(huán)境相對濕度較高時，不僅會加速腐敗微生物的生長，還會影響果蔬感官品質(zhì)。為克服傳統(tǒng)果蔬包裝膜水蒸氣透過率較差的問題，濕度調(diào)控包裝將吸濕劑以小袋包裝、襯墊或托盤等形式添加至包裝內(nèi)，可實現(xiàn)高效的濕度調(diào)控功能。用于吸收包裝內(nèi)水分的吸濕劑按照成分不同可分為有機吸濕劑和無機吸濕劑兩類。

果糖是糖類物質(zhì)中吸濕性能最強的單糖，它在環(huán)境濕度相對濕度大于55%時開始吸收水分，并且能長時間保持吸濕性。研究人員在對比含有不同濃度果糖的果盤對草莓的保鮮效果時發(fā)現(xiàn)，果糖的添加量為30%時，果盤的吸濕性效果最佳，并且草莓在貯藏5 d后減重不到0.9%，遠(yuǎn)低于6% 的最低可接受度[40]。無機吸濕劑的吸濕能力更強，且具有較高的耐熱性，更適合通過熔融擠壓成型工藝添加至包裝材料中。Rux等[41]制備的3 層結(jié)構(gòu)濕度調(diào)節(jié)托盤可減少包裝內(nèi)氣體與外界環(huán)境發(fā)生氣體交換，并阻止了吸濕劑向果蔬表面遷移，中間層添加12%NaCl 時可將托盤的吸水量提高約73%。然而，吸濕托盤在吸收水分時也加劇了果蔬水分的損失。因此，針對不同貯藏需求的果蔬仍需進(jìn)一步優(yōu)化吸濕劑的種類及濃度。

近年來，針對果蔬的不同特性開發(fā)了多種類型的活性包裝，在維持果蔬感官品質(zhì)和延長果蔬貨架期中發(fā)揮著重要作用。將活性物質(zhì)以小袋包裝的形式添加至包裝內(nèi)，雖然能在短時間內(nèi)調(diào)節(jié)果蔬貯藏環(huán)境，但存在誤食和破損等安全隱患。將活性物質(zhì)與包裝材料相結(jié)合是解決該問題有效的方法，但兩者兼容性較差。此外，目前已報道的許多活性包裝存在成本高、穩(wěn)定性差的問題，無法產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。因此，在未來的發(fā)展中，如何提高包裝材料的穩(wěn)定性、降低包裝成本和提升消費者的接受度，仍然是活性包裝產(chǎn)業(yè)化亟待解決的問題。

2 智能包裝在果蔬貯藏保鮮中的應(yīng)用

智能包裝是一種新興的食品包裝技術(shù)，可實時監(jiān)測包裝內(nèi)果蔬的pH 值、溫/濕度、微生物代謝物和化學(xué)物質(zhì)等指標(biāo)，并將其轉(zhuǎn)化為直觀的顏色或數(shù)字信號，以提示消費者丟棄變質(zhì)食品并減少食物浪費[42-44]。根據(jù)包裝功能的不同，可將智能包裝分為新鮮度監(jiān)測包裝、氣體監(jiān)測包裝和溫度監(jiān)測包裝等，智能包裝在果蔬貯藏保鮮中的應(yīng)用見表2。

表2 智能包裝在果蔬貯藏保鮮中的應(yīng)用Table 2 Application of intelligent packaging in the storage and preservation of fruits and vegetables

2.1 新鮮度監(jiān)測包裝

在貯藏、運輸和銷售過程中，果蔬會因微生物生長和自身生理活動而失去新鮮度，同時包裝內(nèi)某些特征物質(zhì)（CO2、有機酸、揮發(fā)性鹽基氮和H2S 等）也會發(fā)生改變。通過監(jiān)測這些物質(zhì)在包裝內(nèi)的積累水平與pH值變化的關(guān)系，可準(zhǔn)確判斷果蔬的新鮮度。目前，智能包裝中用于響應(yīng)pH 值變化的主要是基于pH 值敏感性染料（溴百里香酚藍(lán)、溴酚藍(lán)、甲基紅、花青素和姜黃素等）[43]。此類染料在感知pH 值變化后能產(chǎn)生明顯的顏色變化。

為了以非接觸的方式監(jiān)測果蔬的新鮮度，許多研究者開發(fā)了基于pH 值敏感染料的新鮮度指示標(biāo)簽。Kim 等[46]使用油墨打印機打印了用于監(jiān)測蘋果新鮮度的指示標(biāo)簽，該標(biāo)簽?zāi)軌蚋袘?yīng)蘋果釋放的乙醛，通過標(biāo)簽上甲基化顏色的變化能夠準(zhǔn)確判斷蘋果的新鮮度。此外，3D 打印技術(shù)也可用于新鮮度指示標(biāo)簽的制備。Zhou 等[49]使用同軸3D 打印技術(shù)制備了一種多功能指示標(biāo)簽，其外殼為負(fù)載藍(lán)莓花青素的纖維納米纖維，內(nèi)殼為CS/1-MCP。使用該標(biāo)簽可將荔枝的保質(zhì)期延長至6 d，同時借助花青素的顏色變化能夠精準(zhǔn)指示荔枝的新鮮度。這種具有果蔬保鮮與新鮮度監(jiān)測雙功能3D 打印指示標(biāo)簽，有望克服智能包裝功能單一的不足，為開發(fā)多功能智能包裝提供了新的思路。Zong等[48]將紫甘薯多酚提取物加載到淀粉/明膠薄膜中，開發(fā)了金針菇新鮮度監(jiān)測的包裝薄膜，隨著金針菇貯藏時間的延長，薄膜的顏色由最初的綠色變?yōu)榛易仙?，最后變?yōu)辄S色。然而，包裝薄膜直接與食品接觸，使用未知安全水平的合成化合物可能會對消費者健康構(gòu)成威脅[56]。因此，在開發(fā)指示新鮮度的包裝薄膜中應(yīng)盡可能的考慮天然染料。

2.2 成熟度監(jiān)測包裝

成熟度監(jiān)測包裝是一種新型的食品包裝，它采用指示標(biāo)簽、傳感器等技術(shù)手段來監(jiān)測果蔬的成熟度[57]。此類包裝可實時、非接觸地測量包裝內(nèi)C2H4、揮發(fā)性醛、硫化物和顏色等變化，以幫助消費者了解水果的食用質(zhì)量。

Iskandar 等[50]使用乙烯-乙烯醇共聚物、甘油和鉬酸銨制備了用于監(jiān)測牛油成熟度的指示標(biāo)簽，該標(biāo)簽?zāi)芨兄Ｓ凸墒爝^程中釋放的C2H4，且標(biāo)簽顏色變化與果實品質(zhì)下降之間具有較強的相關(guān)性。除了乙烯之外，許多果蔬成熟階段釋放的揮發(fā)性醛和硫化物也可用于指示果蔬的成熟度。其中，揮發(fā)性醛可用于獼猴桃[52]、松露[58]和水蜜桃[59]的成熟度指標(biāo)，而硫化物指標(biāo)主要作為榴蓮的成熟度指標(biāo)[53]。Ripesense?作為世界上首個商業(yè)化應(yīng)用的水果成熟度指示標(biāo)簽，可感知梨成熟過程中釋放的芳香化合物，通過指示標(biāo)簽的顏色變化以準(zhǔn)確判斷梨的成熟度。該設(shè)計與借助指示劑的智能包裝相比，基于傳感器的新鮮度監(jiān)測包裝能更加快速和靈敏判斷果蔬的成熟度。Li 等[51]研發(fā)了基于還原氧化石墨烯/二硒化鎢/鉑異質(zhì)結(jié)的電阻型乙烯傳感器，該三元異質(zhì)結(jié)傳感器在室溫下對乙烯表現(xiàn)出更高的靈敏度和更快的p 型響應(yīng)，對10 mg/L 乙烯的靈敏度為0.001%，響應(yīng)和恢復(fù)時間為33 s 和13 s，可精準(zhǔn)判斷香蕉的成熟度。然而，傳感器的使用無疑增加了包裝的成本。因此，如設(shè)計簡單便捷以及經(jīng)濟(jì)實惠的傳感器，對未來傳感器在智能包裝中的大規(guī)模應(yīng)用十分重要。

2.3 溫度監(jiān)測包裝

食品在貯藏過程中的溫度波動會顯著影響果蔬的感官品質(zhì)及營養(yǎng)價值，因此實時監(jiān)測食品貯藏期間環(huán)境的溫度變化對于判斷食品的質(zhì)量十分重要。傳統(tǒng)的食品溫度監(jiān)測器只能對貯藏環(huán)境的溫度進(jìn)行整體檢測，而溫度監(jiān)測包裝能感知和記錄單個食品溫度的積累變化過程。時間溫度指示劑（temperature-time integrator，TTI）是目前果蔬溫度監(jiān)測包裝中應(yīng)用最廣泛的指示系統(tǒng)，除了能夠用于感知和記錄果蔬貯藏期內(nèi)溫度變化的歷程，還能作為因溫度波動而造成食品質(zhì)量損失的指標(biāo)。

TTI 發(fā)揮作用主要依賴于酶、機械和微生物等之間的反應(yīng)，這些反應(yīng)往往能夠產(chǎn)生一系列不可逆的變化，從而判斷果蔬貯藏期間的溫度變化過程。目前，市場上已有許多成熟的TTI 技術(shù)，主要有Monitor Mark?、TimeStrip Plus TTI?和Fresh-Check?等產(chǎn)品。在特定的貯藏溫度下暴露一段時間后，指示器上的藍(lán)色條帶會從左向右遷移，肉眼觀察藍(lán)色條帶的位置即可準(zhǔn)確判斷包裝內(nèi)食物的溫度時間變化過程。除了借助TTI 判斷果蔬的溫度時間變化過程，還能根據(jù)阿倫尼烏斯方程分別計算食品與TTI 的活化能（activation energy，Ea），當(dāng)兩者之差的絕對值低于25 kJ/mol 時，TTI 還能作為預(yù)測食品質(zhì)量的指標(biāo)[60]。例如，Yang 等[55]開發(fā)的一種由功能層和指示層組成的擴(kuò)散型TTI。在TTI 被激活后，功能層中的顯色元素將擴(kuò)散到指示層中。通過研究TTI 的顏色變化，構(gòu)建了獼猴桃、草莓和芒果質(zhì)量的預(yù)測模型，該模型能準(zhǔn)確預(yù)測水果的質(zhì)量損失、可溶性固形物與維生素C 的含量、可滴定酸度和抗氧化能力等水果質(zhì)量指標(biāo)，誤差小于15%。作為一種無損、非接觸、低成本和精準(zhǔn)的果蔬質(zhì)量判定方法，該TTI 有望在食品行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。

目前，已報道的智能包裝大多是基于果蔬單一指標(biāo)的評估，而忽略其它對產(chǎn)品穩(wěn)定性和質(zhì)量影響顯著的因素。因此，可通過多種指標(biāo)的同時測定，更準(zhǔn)確地捕捉果蔬新鮮度、成熟度等的變化，以提升評估果蔬質(zhì)量的準(zhǔn)確性和靈敏度。此外，可將活性包裝可與智能包裝相結(jié)合，在發(fā)揮抗菌、抗氧化和其它貯藏功能的同時，實現(xiàn)果蔬質(zhì)量監(jiān)測功能。未來，智能包裝的研發(fā)應(yīng)更注重多指標(biāo)評估技術(shù)的開發(fā)，在降低成本和符合法律監(jiān)管的同時，擴(kuò)展其實際應(yīng)用的可行性。

3 活性包裝與智能包裝應(yīng)用面臨的問題與挑戰(zhàn)

歐美等發(fā)達(dá)國家在功能性包裝的研究起步早、應(yīng)用成熟，而我國雖然在功能性包裝行業(yè)取得了許多創(chuàng)新性的研究成果，但研發(fā)的包裝很少能夠投入實際應(yīng)用，且目前市場上大規(guī)模應(yīng)用的包裝材料主要依賴進(jìn)口。所以，開發(fā)出能夠?qū)嶋H應(yīng)用的、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的和經(jīng)濟(jì)有效的功能性包裝十分重要。

目前，活性包裝和智能包裝在實際應(yīng)用時面臨的障礙和限制主要有：1）已報道的許多功能性包裝都是在實驗室可控環(huán)境中進(jìn)行測試的，實際應(yīng)用時復(fù)雜的外界環(huán)境會嚴(yán)重影響包裝的性能，換言之，這些包裝材料并不穩(wěn)定，在接觸復(fù)雜的外界環(huán)境后極易被破壞。因此，應(yīng)繼續(xù)開發(fā)兼容性更高的包裝材料，在確保有效發(fā)揮包裝功能的同時，保持其穩(wěn)定性；2）包裝內(nèi)添加的活性物質(zhì)大多需要與食品或包裝材料直接接觸，才能發(fā)揮功能性包裝的最大效果，這些活性物質(zhì)可能會隨著貯藏時間的延長逐漸滲入食品中，其是否會對消費者的飲食安全造成影響，仍需要進(jìn)一步驗證。所以，在開發(fā)功能性包裝之前，必須仔細(xì)評估其對食品安全造成的影響，使其實際應(yīng)用時符合相應(yīng)的法律法規(guī)；3）新型的成膜包裝材料大都不可降解，大規(guī)模的應(yīng)用會造成一定的環(huán)境污染問題。未來，隨著合成生物學(xué)的不斷發(fā)展，生物基的包裝材料將逐步代替以聚合物為主的包裝材料，這些新型材料將擁有更高的安全性和可降解性；4）商品化的功能性包裝價格較貴，如何降低包裝得加工成本有待進(jìn)一步解決。進(jìn)一步優(yōu)化包裝材料的生產(chǎn)工藝、繼續(xù)開發(fā)用于智能包裝的活性物質(zhì)，仍是目前的研究重點。

4 總結(jié)與展望

功能性果蔬包裝是基于傳統(tǒng)果蔬包裝開發(fā)的新型果蔬保鮮策略，其不僅具有傳統(tǒng)食品包裝的容納、保護(hù)和展示的功能，還能延長果蔬的貨架期并監(jiān)測包裝內(nèi)果蔬的質(zhì)量變化，受到了人們廣泛關(guān)注。隨著包裝技術(shù)的不斷發(fā)展以及大規(guī)模應(yīng)用，功能性包裝在降低食物浪費、保障食品安全和降低經(jīng)濟(jì)損失中展現(xiàn)出巨大潛力。

未來的工作應(yīng)主要集中在以下兩個方面：首先，研發(fā)新型的包裝材料和活性物質(zhì)，使其不會對食品質(zhì)量造成影響，并繼續(xù)降低包裝成本；其次，改善包裝材料與活性物質(zhì)之間的相互作用，使活性物質(zhì)在食品包裝內(nèi)持續(xù)穩(wěn)定的釋放，以提升果蔬貨架期。隨著人們對于綠色環(huán)保、低碳生活要求的不斷提高，可降解、多功能和安全可靠的食品包裝將逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)以聚合物和紙基為主的食品包裝。此外，隨著萬物互聯(lián)技術(shù)的不斷發(fā)展，功能性包裝將通過網(wǎng)絡(luò)和終端設(shè)備幫助人們有效判斷和篩選他們需要的食品。