2025年10月10日，西北农林科技大学机械与电子工程学院李智国教授课题组在食品领域权威期刊《Trends in Food Science & Technology》（Q1，中国科学院1区Top，IF=15.4）发表题为“Advanced packaging technology for fresh fruit: from anti-damage and preservation to intelligent monitoring”的综述性论文。 由于鲜果含水量高、组织脆弱、呼吸旺盛，极易受到机械损伤、微生物污染及生理劣变的影响，导致品质下降与营养流失。据统计，约25%–30%的果蔬损失发生在包装至消费环节，造成显著的经济与资源浪费。因此，发展高效、智能、可持续的包装体系已成为果蔬供应链的重要研究方向。本综述从跨学科视角出发，整合材料科学、生物力学、食品工程与信息技术领域的研究成果，系统阐述了果蔬包装在防损结构设计、保鲜机理与智能监测方面的创新进展。研究不仅总结了最新材料与功能化包装的应用，还探讨了果实损伤的分子机制，如R2R3-MYB和NAC转录因子在果实应激调控中的作用，并将其与活性及智能包装设计相结合，实现生物学机制与工程技术的融合。此外，该综述还强调了人工智能驱动材料设计、仿生结构优化及分子级活性调控对包装性能提升的潜力，并批判性地分析了纳米材料安全性、成本效益与消费者接受度等产业化瓶颈。最后，作者提出了融合防护、保鲜与监测功能的多元一体化智能包装发展框架，为未来果蔬包装技术的可持续创新与食品减损提供了系统的理论依据与实践路径。 注：最近有小伙伴反映收不到推送，因为公众号改了推送算法，现在需要加星标，多点赞/点在看，才能准时收到推送。 结论与展望 目前，鲜果包装技术正不断升级，逐步从传统的“保护型”功能向结构–功能一体化、智能感知与绿色可持续方向演进。在防损方面，泡沫缓冲材料和仿生复合材料在减震与能量吸收方面表现出优异性能；结构设计上强调多层组合与有限元（FEM）优化，以实现对运输振动、冲击及压应力的有效控制。在保鲜领域，气调包装（MAP）、活性包装与缓释技术推动了包装材料功能化升级，显著延长果实货架期并提升营养保留效率。可食性涂层及明胶/壳聚糖复合膜因其绿色可降解性与保鲜活性，正逐渐成为传统塑料包装的重要替代品。纳米纤维素增强膜及生物基阻隔材料等新型材料的出现，进一步拓展了果蔬保鲜机制的技术边界。在智能包装方面，pH响应变色标签、新鲜度指示膜、气体传感器、温度记录RFID系统与二维码技术，实现了鲜果品质状态的实时监测与动态反馈，推动果品供应链迈向可视化与数字化管理的新阶段。 然而，当前鲜果包装技术仍面临多重挑战与亟需突破的方向。其一，多功能包装系统的集成设计仍处于探索阶段，材料性能间存在协同优化难题。其二，针对不同果品特性与应用场景的定制化包装标准仍然缺乏，限制了技术推广的适应性与经济性。其三，智能包装的稳定性、灵敏度与成本控制仍是产业化瓶颈，亟需在新材料与系统集成方面提升技术成熟度。其四，在可持续性方面，绿色包装材料的可降解性与机械强度仍待优化，纳米材料与活性组分的安全评价体系也需完善。此外，消费者接受度与教育对于先进包装技术（特别是可食性涂层与智能指示标签）的成功应用至关重要，需要更高的透明度与沟通以建立市场信任。尽管诸多先进技术在实验室阶段已展现优异性能，但其商业化仍受多方面制约。例如，气候适应型COF-丝素薄膜（第3.2.1节）与柔性化学电阻乙烯传感器（第5.1.3节）目前处于技术成熟度等级（TRL）4–5，仅完成实验室与相关环境验证。其规模化应用主要受限于纳米材料成本高、长期稳定性与安全数据不足、缺乏标准化监管框架，以及与现有供应链融合的技术难题。 未来研究应重点关注以下方向：材料层面，应加快研发高性能可降解包装材料及多功能纳米复合体系，实现力学缓冲、抗菌保鲜、抗氧化、抗紫外与环境响应等功能的一体化；结构设计方面，应融合仿生设计与FEM方法，建立多参数驱动的包装结构优化机制；智能包装领域，应引入物联网、大数据与人工智能技术，构建可感知温湿度、气体变化及果品状态的实时监测系统，打造可追溯的智能包装体系。关键在于推动防损、保鲜与智能监测功能的模块化集成与协同优化，这是突破现有技术瓶颈、重塑鲜果包装新范式的关键策略。在评价方法上，应建立“力学–生理–环境”三元耦合模型，实现包装–果品交互性能的精准预测与优化。此外，还需加强中试示范、成本控制策略及标准协调，促进市场应用；同时完善绿色包装材料的标准体系，推动法规、安全与回收层面的系统化衔接。 图文赏析 图 1. 新鲜水果的主要致损因素 图 2. 减损包装的创新研究与应用。 图 3. 主要保鲜包装研究与应用。 图 4. 可食用涂膜与明胶/壳聚糖复合膜的研究与应用 图 5. 纳米纤维素增强生物基阻隔材料薄膜的研究与应用 图 6. 智能包装研究与应用。
原文链接 https://doi.org/10.1016/j.tifs.2025.105369
