新鮮度指示型智能包裝的研究進(jìn)展

李洋，馮剛，王磊明，張茜

（東北林業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150040）

隨著人們對(duì)高質(zhì)量生活水平的不斷追求，食品安全問(wèn)題逐漸成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，而食品的新鮮程度是影響食品品質(zhì)、食用安全的重要因素之一。食品新鮮度不僅決定著商品的價(jià)格，也是影響消費(fèi)者購(gòu)買意愿與食用者健康的重要指標(biāo)。當(dāng)前，消費(fèi)者對(duì)食品新鮮程度的判斷僅限于透過(guò)外包裝物觀察以及核對(duì)食品包裝上的保質(zhì)日期，然而這樣的觀察結(jié)果會(huì)受到包裝效果較大影響，忽視了食品在貯藏以及運(yùn)輸過(guò)程中由于環(huán)境的不良改變導(dǎo)致的食品變質(zhì)。這種方法準(zhǔn)確性低且不具有科學(xué)性，與食品的真實(shí)狀況存在較大差距[1]。傳統(tǒng)的食品包裝形式不再適用于當(dāng)今更加注重安全的市場(chǎng)需求和日益復(fù)雜的物品流通環(huán)境。因此，開發(fā)出準(zhǔn)確顯示食品新鮮度的指示劑，并能夠?qū)⑵鋺?yīng)用于實(shí)際生活中具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。智能包裝定義為包裝系統(tǒng)能夠執(zhí)行智能功能（如檢測(cè)，感知，記錄，追蹤，交互和應(yīng)用邏輯判斷），以實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)保質(zhì)期，增強(qiáng)安全，提高質(zhì)量，提供信息，并提出安全警告問(wèn)題的目的[2]。新鮮度指示型智能包裝的檢測(cè)原理，是利用食品在貯藏過(guò)程中產(chǎn)生的某些特征氣體與特定試劑產(chǎn)生特征顏色反應(yīng)、溫度激活生物學(xué)反應(yīng)及酶作用等引起包裝內(nèi)指示劑明顯變化（如顏色變化），具有無(wú)需破壞食品包裝即可檢測(cè)食品品質(zhì)與感知食品新鮮度的功能，幫助消費(fèi)者只需對(duì)比指示劑與比色卡的顏色便可了解包裝內(nèi)食品的新鮮程度，達(dá)到主動(dòng)提供食品質(zhì)量信息的目的[3]。目前，國(guó)內(nèi)外大量學(xué)者與食品安全公司正致力于此項(xiàng)研究，在英國(guó)、美國(guó)等一些國(guó)家，已經(jīng)有將食品新鮮度指示劑應(yīng)用于商業(yè)化產(chǎn)品的案例，并得到了消費(fèi)者積極的反饋[4]。本文綜述了食品新鮮度指示劑的應(yīng)用分類，將其分為微生物敏感型指示劑、二氧化碳敏感型指示劑、揮發(fā)性含氮化合物敏感型指示劑、硫化氫敏感型指示劑和乙烯敏感型指示劑等種類，分別闡述工作原理與應(yīng)用范圍，提出了存在的問(wèn)題，并對(duì)食品新鮮度指示劑的研究進(jìn)展進(jìn)行總結(jié)與展望，旨在為促進(jìn)我國(guó)食品新鮮度指示劑技術(shù)發(fā)展提供參考。

1 新鮮度指示型智能包裝指示劑類型

1.1 微生物敏感型指示劑

食品從原料到消費(fèi)者使用會(huì)經(jīng)歷一系列復(fù)雜的生產(chǎn)過(guò)程，由于食品是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的綜合載體，因此生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都可能收到微生物的污染[5]。食品中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也就會(huì)成為微生物的食物來(lái)源，使食品發(fā)生腐敗，如果消費(fèi)者衛(wèi)生安全意識(shí)薄弱，還會(huì)引發(fā)食源性疾病。因此，通過(guò)對(duì)食品中微生物的檢測(cè)，可以有效判斷新鮮程度，保證食品安全[6]。

微生物能夠利用食物中的蛋白質(zhì)、糖類和脂肪等物質(zhì)，在酶的作用下生成葡萄糖與脂肪酸等，其中一部分通過(guò)異化作用生成復(fù)雜代謝產(chǎn)物包括醇類、醛類、酸類、酯類和酮類等細(xì)菌揮發(fā)性有機(jī)化合物(bacterial volatile metabolites，BVMs)[7]。因此微生物敏感性指示劑可以依據(jù)微生物及其代謝產(chǎn)物的特性進(jìn)行研制，如可以利用具有化學(xué)還原性質(zhì)的代謝產(chǎn)物葡萄糖，以可以被還原的變色物質(zhì)制作智能包裝指示劑，隨著變色物質(zhì)顏色加深或變化范圍增加，表明食物中微生物的數(shù)量越多，食品的安全性越差，消費(fèi)者便可以直觀了解到食品內(nèi)微生物數(shù)量從而判斷食品狀況。2006年，加拿大Toxin Alert公司利用DNA聚合酶反應(yīng)原理檢測(cè)大腸桿菌的技術(shù)，研制出一種應(yīng)用于牛奶的新鮮度指示型智能包裝。當(dāng)牛奶中微生物數(shù)量超標(biāo)，指示劑的顏色將會(huì)由白色變?yōu)榧t色，提醒消費(fèi)者注意食品安全。該公司已將這一成果商業(yè)化，并在此基礎(chǔ)上研究了更多致病菌的檢測(cè)產(chǎn)品[8]。用酶作為微生物檢測(cè)物質(zhì)時(shí)，往往會(huì)受到外界環(huán)境較大影響易造成誤判。閆文杰等[9]利用大腸桿菌在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中代謝產(chǎn)生還原性物質(zhì)，以美藍(lán)為指示劑，借助還原物質(zhì)使美藍(lán)逐漸還原褪色，通過(guò)指示劑顏色變化來(lái)達(dá)到檢測(cè)食品品質(zhì)與新鮮度的目的，主動(dòng)為消費(fèi)者提供食品安全信息。存在于糕點(diǎn)中的霉菌和酵母菌生長(zhǎng)繁殖能力強(qiáng)，經(jīng)常會(huì)引起食品霉變并產(chǎn)生有毒代謝物，以 5-溴-4-氯-3吲哚基-磷酸鹽作為顯色劑，通過(guò)發(fā)生的特異性顯色反應(yīng)可以準(zhǔn)確的判定霉菌和酵母菌數(shù)量，以此來(lái)判斷糕點(diǎn)品質(zhì)[10]。

食物的腐敗大部分是由微生物生長(zhǎng)繁殖造成的后果，生長(zhǎng)過(guò)程中可能產(chǎn)生有害代謝物，危害人體健康。微生物敏感型指示劑應(yīng)用生物學(xué)反應(yīng)原理，指示劑變化明顯且迅速，是一種高效精準(zhǔn)的判別食品新鮮度的指示劑。

1.2 二氧化碳敏感型指示劑

果蔬在采摘過(guò)后仍會(huì)進(jìn)行呼吸作用，產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，尤其是一些呼吸躍變類型的果蔬在進(jìn)入衰老的階段，其呼吸速率迅速升高，會(huì)釋放大量的二氧化碳[11]。二氧化碳也是微生物代謝過(guò)程中的主要產(chǎn)物，在某些食物中二氧化碳的出現(xiàn)意味著食品的品質(zhì)發(fā)生了變化。因此，檢測(cè)食品包裝內(nèi)二氧化碳量可以作新鮮度指示型智能包裝判別食品新鮮度指標(biāo)之一。二氧化碳?xì)怏w為酸性氣體，對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)的簡(jiǎn)易方法是檢測(cè)pH值的變化，通過(guò)pH指示劑顏色的改變，進(jìn)而判斷食品品質(zhì)。

對(duì)pH值變化敏感的染色液有溴百里酚藍(lán)、二甲苯酚藍(lán)、溴甲酚綠、溴甲酚紫、苯酚紅、甲基紅等，檢測(cè)的食品種類不同，所選擇的染色液種類與計(jì)量也有所不同[12]。Dowan K等[13]使用濃度為3%的溴甲酚紫溶液作為指示劑的染色液，應(yīng)用過(guò)程中指示劑的顏色如圖1所示，由黃色變?yōu)樗{(lán)色最終為紫色，表明雞肉品質(zhì)變化過(guò)程，直至最終腐敗無(wú)法食用，圖1為指示劑顏色隨時(shí)間變化的關(guān)系圖。有時(shí)為了指示劑顏色變化明顯會(huì)采用多種混合染色液。Rukchon C等[14]在對(duì)無(wú)皮雞胸肉新鮮度指示劑研究過(guò)程中，使包裝內(nèi)包含兩組pH敏感染料，其中一組是溴百里酚藍(lán)和甲基紅的混合物，另一組是溴百里酚藍(lán)，溴甲酚綠和酚紅的混合物。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明溴百里酚藍(lán)和甲基紅的混合溶液能夠準(zhǔn)確的反映雞肉的新鮮程度。人工合成的pH染色液具有顏色明顯、反應(yīng)迅速的特點(diǎn)，然而其制作工藝存在安全性以及染色液遷移等問(wèn)題易對(duì)食品造成污染[15]。在自然界中，植物花朵與果實(shí)中的色素在酸堿性不同的溶液中顏色有不同的變化。花色素跟酸反應(yīng)，生成穩(wěn)定的紅色鹽類物質(zhì)，在堿存在的條件下部分花色素變?yōu)轷徒Y(jié)構(gòu)，顏色變?yōu)樗{(lán)色，而有些色素在堿性條件下顯示為黃綠色[16]。圖2為花色素的主要結(jié)構(gòu)在不同pH條件下存在的形式。因此，天然色素也可作為新鮮度指示型智能包裝的染色劑。Prietto L[17]和 Luchese[18]嘗試使用紅甘藍(lán)和藍(lán)莓提取的花青素溶液作為二氧化碳敏感型指示劑的染色液，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明天然色素染色液在檢測(cè)二氧化碳過(guò)程中可以產(chǎn)生明顯的顏色變化，適宜做二氧化碳敏感型指示劑染色液。這種天然色素具有安全無(wú)污染、價(jià)格便宜等特點(diǎn)，將會(huì)是未來(lái)二氧化碳敏感性指示劑的主要染色劑[19]。

二氧化碳敏感型指示劑可應(yīng)用于果蔬、肉制品包裝中二氧化碳含量檢測(cè)。但由于指示劑的顏色變化會(huì)受到包裝環(huán)境中濕度、溫度以及空氣中二氧化碳的影響，因此在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)包裝技術(shù)具有較高的要求[20]。

圖1 雞胸肉表面酸堿度的變化及其與pH指示劑顏色變化與儲(chǔ)存時(shí)間的關(guān)系Fig.1 Changes of acidity and alkalinity in the chicken breast surface and its relationship with the color changes of the pH indicator and storage time

圖2 花色素的主要結(jié)構(gòu)在不同pH條件下存在的形式Fig.2 The main structure of the anthocyanidin is present in different pH conditions

1.3 揮發(fā)性含氮化合物敏感型指示劑

揮發(fā)性含氮化合物是動(dòng)物性食品在酶和細(xì)菌共同作用下，食品中的蛋白質(zhì)逐漸分解，并依次向低分子化合物降解，其產(chǎn)物包含多類有毒物（有毒的胺）以及難聞異味，分解過(guò)程為：蛋白質(zhì)→多肽和氨基酸→氨、胺類、甲基吲哚等[21]。其中氨基酸分解的過(guò)程包括[22]：

此類含氮化合物具有較強(qiáng)揮發(fā)性，是海產(chǎn)品腐敗臭味的主要來(lái)源，其含量越高，表明氨基酸被破壞的越多，食品腐敗的程度也越嚴(yán)重。因此，揮發(fā)性含氮化合物是評(píng)估動(dòng)物性食品新鮮度的核心指標(biāo)之一，該類食品新鮮度指示型智能包裝的研發(fā)也正是利用了揮發(fā)性含氮化合物的化學(xué)性質(zhì)[23]。

揮發(fā)性含氮化合物呈現(xiàn)為堿性，對(duì)pH值影響較大，常采用pH指示劑檢測(cè)食品中的揮發(fā)性含氮化合物[24]。揮發(fā)性含氮化合物敏感型指示劑通常應(yīng)用于水產(chǎn)品的包裝中，Chun H-N[25]以溴甲酚綠溶液作為指示劑的顯色劑，用于檢測(cè)鯖魚腐敗過(guò)程中揮發(fā)性含氮化合物，通過(guò)調(diào)整指示劑配方最終達(dá)到判斷鯖魚新鮮度的要求。孫媛媛[26]以濃度為0.5%的溴甲酚紫溶液作為染色液制作新鮮度指示劑，當(dāng)指示劑的顏色由黃色變?yōu)榫G色最終為藍(lán)色，也同樣表示了豬肉品質(zhì)衰敗的過(guò)程。在此基礎(chǔ)上，Liu B[27]以花青素溶液作為指示劑的染色液，并在指示劑中添加檸檬烯，可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)判別食品新鮮度與抗菌的功能。

揮發(fā)性含氮化合物敏感型指示劑與二氧化碳敏感型指示劑原理相似，都是以pH劑作為指示劑的染色液，但在使用過(guò)程中揮發(fā)性含氮化合物敏感型指示劑的pH值逐漸增加，因此要求在pH數(shù)值較高的環(huán)境中，指示劑能夠有明顯的顏色變化。同樣，受到外界的影響揮發(fā)性含氮化合物敏感型指示劑也對(duì)包裝環(huán)境有較高的要求。

1.4 硫化氫敏感型指示劑

肉制品在腐敗分解的過(guò)程中，肉中含有巰基(-SH)的氨基酸在被腐敗菌、腸桿菌以及熒光假單胞菌產(chǎn)生的脫巰基酶作用下發(fā)生分解，釋放硫化氫氣體[28]。H2S是肉類腐敗臭味的主要來(lái)源，在真空環(huán)境包裝的魚肉制品中，H2S還可以作為某種乳酸菌生長(zhǎng)情況的判斷標(biāo)準(zhǔn)，因此測(cè)定硫化氫的存在與否可以判斷肉制品的新鮮程度。

硫化氫氣體具有較強(qiáng)的還原性，硫化氫能還原溶液中的銅離子（Cu2+）、亞硒酸（H2SeO3）、四價(jià)釙離子（Po4+）等，如：Po4++2H2S→PoS↓+S↓+4H+。該類新鮮度指示型智能包裝的應(yīng)用原理往往基于這一性質(zhì)，隨著肉制品腐敗程度加劇，硫化氫氣體濃度增加，這些變化會(huì)在指示劑上明顯的體現(xiàn)出來(lái)，提醒消費(fèi)者注意食品安全問(wèn)題。Smolander M等人[29]利用肌紅蛋白研發(fā)了一種硫化氫敏感指示劑，其原理是利用肉品在儲(chǔ)藏過(guò)程中產(chǎn)生的硫化氫會(huì)與血紅蛋白反應(yīng)生成綠顏色的硫化肌紅蛋白，通過(guò)這種不可逆轉(zhuǎn)的顏色變化，消費(fèi)者可以輕松判斷肉品的新鮮度。研究者將金屬銀、銅層或硝酸鉛印刷、涂覆到肉制品包裝材料上，當(dāng)肉品腐敗釋放硫化氫時(shí)，會(huì)與金屬材料發(fā)生明顯的顏色反應(yīng)，從而幫助消費(fèi)者判斷肉品的新鮮度[30]。

該類新鮮度指示型智能包裝在應(yīng)用過(guò)程中產(chǎn)生的顏色變化往往是不可逆轉(zhuǎn)的，這個(gè)性質(zhì)在指示劑檢測(cè)包裝內(nèi)的硫化氫時(shí)會(huì)更具信服力，消費(fèi)者可以放心通過(guò)指示劑判斷肉品的新鮮度。然而硫化氫具有較強(qiáng)還原性，包裝內(nèi)的氣體環(huán)境也會(huì)對(duì)指示劑的效果產(chǎn)生一定影響，如果將其與肉品的氣調(diào)包裝技術(shù)結(jié)合，會(huì)得到更加明顯的效果。

1.5 乙烯敏感型指示劑

乙烯是一種植物內(nèi)源激素，可以促進(jìn)果實(shí)成熟，是由蛋氨酸在供氧充足的條件下轉(zhuǎn)化而成的，廣泛存在于植物的各種組織和器官中。果蔬在成熟的過(guò)程中會(huì)釋放乙烯，乙烯的釋放速率是研究果蔬采后生理的重要指標(biāo)之一，因此，乙烯可以作為判斷果蔬新鮮度的指示氣體[31]。Lang等[32]研究表明成熟期果實(shí)的脆性和衰老與乙烯氣體的排放密切相關(guān)。蘋果的乙烯排放量可以通過(guò)開發(fā)的新鮮度指示劑來(lái)檢測(cè)，該指標(biāo)變化基于乙烯的還原效應(yīng)，導(dǎo)致所選金屬離子顏色改變。顏色變化機(jī)制為：先制取穩(wěn)定的過(guò)氧鉬酸鹽：乙烯會(huì)導(dǎo)致過(guò)氧鉬酸鹽分解 2C2H4+并使Mo（VI）向Mo（V）部分還原，產(chǎn)生藍(lán)色物質(zhì)，-，最終所使用的鉬（Mo）發(fā)色團(tuán)在乙烯的影響下由白色/淡黃色至藍(lán)色變化，這也代表著果蔬不斷成熟衰敗的過(guò)程，消費(fèi)者由此可以直接判斷蘋果的品質(zhì)。早在2004年，新西蘭的市場(chǎng)上就已經(jīng)出現(xiàn)了這種新鮮度指示型智能包裝，隨著果蔬不斷成熟衰敗，指示劑的顏色會(huì)由紅色逐漸變?yōu)辄S色，這一技術(shù)被《時(shí)代》雜志評(píng)為2004年最偉大的發(fā)明之一，并逐步商業(yè)化。

乙烯是一種具有還原性的氣體，但受到環(huán)境的影響不能選用高錳酸鉀或溴水等高氧化性材料作為指示劑的染色液，因此，對(duì)于染色液的選擇具有嚴(yán)格要求。雖然乙烯可以判斷果蔬的成熟度，但部分果蔬成熟過(guò)程中釋放的乙烯量少，不易被檢測(cè)到[33]。在應(yīng)用過(guò)程中需要選擇呼吸躍變性果實(shí)為目標(biāo)，才會(huì)得到理想的監(jiān)測(cè)效果，準(zhǔn)確判斷果蔬新鮮度。

1.6 其他類型的新鮮度指示劑

食品在存儲(chǔ)過(guò)程中，能夠釋放具有揮發(fā)性的氣體或產(chǎn)生能與某種染色液發(fā)生明顯變化的物質(zhì)，都存在研制食品新鮮度指示型智能包裝的可能。Niponsak[34]通過(guò)加入天然聚合物（殼聚糖，檸檬酸，羧甲基纖維素和牛皮紙纖維）開發(fā)了比色淀粉基膜（CSBF），使用釋放的水果香氣的試驗(yàn)證實(shí)CSBF在混合的硫化物和乙醇的香氣存在下導(dǎo)致可見的顏色變化。CSBF總色差的變化與混合硫和乙醇含量有關(guān)，從而使 CSBF可用于監(jiān)測(cè)榴蓮的實(shí)時(shí)成熟度。Du L[35]以姜黃素作為新鮮度指示劑的染色液，檢測(cè)食品包裝內(nèi)的NH3，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明指示劑顏色的變化能夠反映蝦的品質(zhì)變化。王桂蓮等[36]以紅蘿卜色素溶液作為草莓新鮮度指示劑的染色液，指示劑與草莓直接接觸，感知草莓表面pH值的變化。隨著pH降低，草莓的品質(zhì)逐漸下降，達(dá)到判斷草莓新鮮度的目的。

2 新鮮度指示型智能包裝指示劑基材

2.1 凝膠型指示劑

凝膠型是指示劑中常見的類型，因其對(duì)pH值、溫度等刺激較為敏感，已經(jīng)廣泛應(yīng)用與生物與醫(yī)藥領(lǐng)域[37]。凝膠型指示劑主要是由粘合劑、增塑劑與染色液加工制作而成。制作工藝流程如下[38]：

凝膠型指示劑的性質(zhì)會(huì)受到粘合劑和增塑劑種類的影響。常見的粘合劑為甲基纖維素、淀粉和羧甲基纖維素等。智玲玲[39]以玉米淀粉為粘合劑制作指示劑，并研究了攪拌速度、流延方法和超聲功率等工藝參數(shù)對(duì)指示劑力學(xué)特性、透氣性等性質(zhì)的影響，結(jié)果表明玉米淀粉膜的透氣性良好但拉伸強(qiáng)度較弱，并發(fā)現(xiàn)攪拌速度、流延方法和加熱溫度等工藝參數(shù)都會(huì)對(duì)指示劑效果產(chǎn)生影響。胡云峰[40]研究了甘油、聚乙二醇-400和三乙醇胺三種增塑劑對(duì)指示劑的影響，研究表明增塑劑會(huì)對(duì)指示劑顏色變化產(chǎn)生一定影響，經(jīng)過(guò)對(duì)比得出以甘油作為指示劑對(duì)指示效果的影響最小。

凝膠型指示劑是染色液優(yōu)良的載體，具有良好地透氣性與拉伸性。但由于受到制作工藝與制作材料的限制，指示劑的熔化溫度低于200 ℃，因此不適宜與食品共同加熱。并且在相對(duì)濕度較高的環(huán)境中易發(fā)生溶解，這也限制了凝膠型指示劑的發(fā)展。

2.2 納米纖維型指示劑

納米纖維型指示劑的制備利用的是靜電紡絲技術(shù)，靜電紡絲技術(shù)是一種在外加電場(chǎng)的作用下將高分子溶液沉積于接收裝置上而形成纖維的一種紡絲技術(shù)[41]。靜電紡絲技術(shù)可以簡(jiǎn)單、方便、有效而經(jīng)濟(jì)的獲得納米纖維，而且是目前唯一一種可制備連續(xù)納米纖維的方法。該技術(shù)因其優(yōu)越的性能已經(jīng)應(yīng)用于過(guò)濾材料[42]、電子傳感器[43]及生物組織工程[44]等多個(gè)領(lǐng)域。

目前，靜電紡絲技術(shù)應(yīng)用于食品指示劑領(lǐng)域并不常見。Van等[45]在聚酰胺聚合物溶液中加入溴甲酚紫pH指示劑染料，利用靜電紡絲技術(shù)開發(fā)納米纖維pH傳感器，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明利用這種方法研制的pH指示劑是可行的，且能夠穩(wěn)定、準(zhǔn)確的判斷pH的變化。朱英瑞[46]利用靜電紡絲技術(shù)制備的納米纖維膜作為載體制備氧氣指示納米纖維膜，極大的提升了指示劑反應(yīng)速度，相較以往研究其響應(yīng)時(shí)間從30 min縮短至3 min，最大程度提高了氧氣指示劑的效率。

靜電紡指示劑具有纖維直徑小、孔隙率高和透氣性好等優(yōu)點(diǎn)，相比于傳統(tǒng)流延方法制備的指示劑具有更快的響應(yīng)速度，能夠更加高效快速的反映食品品質(zhì)[47]。但由于靜電紡絲技術(shù)對(duì)設(shè)備有較高要求，操作技術(shù)不宜掌控，且相比于傳統(tǒng)技術(shù)，成本有所增加無(wú)法大規(guī)模推廣，這些問(wèn)題共同制約著靜電紡絲技術(shù)在食品指示劑領(lǐng)域的發(fā)展。

3 問(wèn)題與展望

新鮮度指示型智能包裝功能逐步完善，已經(jīng)基本達(dá)到人們的要求，研究成果也已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)室走向了商業(yè)化應(yīng)用。通過(guò)新鮮度指示型智能包裝，消費(fèi)者對(duì)于包裝的認(rèn)識(shí)從作為容器和提供方便升級(jí)為了解食品品質(zhì)信息的信息傳遞工具，引導(dǎo)消費(fèi)者對(duì)食品品質(zhì)和貨架期的關(guān)注，為保護(hù)消費(fèi)者飲食健康及監(jiān)督食品生產(chǎn)商和食品銷售商的責(zé)任意識(shí)起到了積極的作用。就目前新鮮度指示型智能包裝的應(yīng)用來(lái)看，該成果已經(jīng)能夠及時(shí)準(zhǔn)確的傳達(dá)食品的新鮮度和品質(zhì)信息。然而由于染色液的變色原理和基材的材料的緣故，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中還存在一些問(wèn)題：①目前大多數(shù)指示劑的原理都是依據(jù)包裝內(nèi)酸堿度的變化和一些特殊氣體的顏色反應(yīng)，然而這些化學(xué)反應(yīng)受到環(huán)境影響較大，濕度、溫度以及包裝的密封性都會(huì)對(duì)指示劑的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。②一些指示劑的顏色變化反應(yīng)是可逆轉(zhuǎn)的，即可以通過(guò)改變包裝環(huán)境內(nèi)氣體環(huán)境達(dá)到改變指示劑顏色的目的，這給不良商家提供了可乘之機(jī)。③缺乏對(duì)于新鮮度指示型智能包裝的毒理性評(píng)估，指示劑的染色液與基材材料大多數(shù)由人工合成，其安全性往往存在問(wèn)題。

就目前存在的問(wèn)題與市場(chǎng)需求，新鮮度指示型智能包裝在以下方面還有很大的發(fā)展空間：①研發(fā)多種新型材料應(yīng)用于新鮮度指示型智能包裝，例如具有良好性質(zhì)的納米材料，能夠顯著提升指示劑的響應(yīng)速度與靈敏性。②開發(fā)并使用天然色素作為新鮮度指示型智能包裝的顯色物質(zhì)，一些天然色素具有安全無(wú)毒、顏色變化范圍廣、成本低且易獲得的優(yōu)點(diǎn)，是指示劑顯色物質(zhì)良好的選擇。③由于具有易受到外界環(huán)境干擾影響指示劑準(zhǔn)確性的特點(diǎn)，新鮮度指示型智能包裝對(duì)食品包裝環(huán)境有較高的要求。因此，可以嘗試將氣調(diào)包裝技術(shù)與活性包裝技術(shù)有機(jī)結(jié)合，利用多種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)新鮮度指示型智能包裝存在的問(wèn)題，更有效率的提供食品新鮮度信息。④隨著電子技術(shù)與感應(yīng)器技術(shù)的快速發(fā)展，相關(guān)電子零件的成本降低，把電子科學(xué)的技術(shù)應(yīng)用到新鮮度指示型智能包裝中，其所承載的食品信息量將大大增加且反應(yīng)靈敏迅速，能夠幫助消費(fèi)者以數(shù)字化的形式獲得食品的新鮮度品質(zhì)信息，為消費(fèi)者提供良好地消費(fèi)體驗(yàn)。通過(guò)研究學(xué)者們的共同努力，各類技術(shù)的蓬勃發(fā)展與相互促進(jìn)，智能包裝也必將迎來(lái)更廣闊的發(fā)展空間，我國(guó)的包裝技術(shù)也會(huì)將會(huì)得到進(jìn)一步發(fā)展。

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