综述：藻酸盐基可食用薄膜/涂层/纳米纤维在食品包装中的最新进展综述

这篇综述全面评述了藻酸盐(ALG)基可食用薄膜(AbFs)在食品包装领域的最新研究进展，重点探讨了通过纳米材料增强、生物聚合物共混和功能添加剂引入等策略改善其机械性能、阻隔特性和功能活性，为开发可持续的活性/智能包装解决方案提供了重要参考。

　　

藻酸盐(ALG)作为一种从褐藻中提取的生物聚合物，近年来在食品包装领域展现出巨大潜力。这种天然多糖因其生物可降解性、生物相容性和可再生特性，被视为传统塑料包装材料的理想替代品。当与生物活性物质结合时，ALG基薄膜(AbFs)能够提供额外的功能特性，如抗菌性能、氧气清除能力和pH响应性，使其非常适合用于活性和智能包装应用。

在藻酸盐的来源与提取方面，研究显示不同种类的褐藻如Laminaria hyperborean和Macrocystis pyrifera是主要原料来源。藻酸盐由β-d-甘露糖醛酸(M)和α-l-古洛糖醛酸(G)通过1-4糖苷键连接而成，其M/G比例显著影响凝胶形成能力和物理化学性质。现代提取技术如超声波辅助提取(UAE)和微波辅助提取(MAE)相比传统方法可获得更高提取率(达54%)和更短处理时间。

在薄膜制备工艺上，溶液浇铸法是最常用的方法，通常使用1.5%-4%(w/v)的ALG浓度，并添加甘油等增塑剂改善柔韧性。电纺丝技术可制备ALG基纳米纤维，但纯ALG因导电性高难以直接电纺，需与聚乙烯醇(PVA)或聚环氧乙烷(PEO)等聚合物共混。挤压成型等干法工艺更适合大规模生产，但需优化温度(145-180°C)和螺杆转速(30-50rpm)等参数。

研究表明，通过复合改性可显著改善AbFs的性能缺陷。例如，添加2%钴基金属有机框架(Co-MOF)使水蒸气透过率(WVP)从6.98×10^-7降至4.85×10^-7 g/m·h·Pa；掺入3%氮掺杂碳点(N-CDs)使紫外线阻隔率提升50%；含硫量子点(SQDs)的薄膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制率分别达94%和90%。这些改进主要归因于纳米填料形成的曲折路径和活性成分的抗菌机制。

在食品实际应用方面，智能型AbFs展现出卓越的新鲜度监测能力。含花青素的指示膜在虾肉腐败过程中呈现从紫色到黄绿色的明显色变，与总挥发性盐基氮(TVB-N)含量变化高度吻合；而Co-MOF指示剂在猪肉储存期间从淡粉色变为棕黑色，可直观反映肉质变化。活性包装应用同样突出，含益生菌的明胶/ALG纳米纤维使鲢鱼片在4°C下的保质期延长至14天；载有香芹醇的沸石咪唑酯框架材料(ZIF-8)使草莓在常温下的货架期延长8天。

尽管AbFs在食品包装领域展现出广阔前景，其工业化仍面临诸多挑战。材料成本较高(藻酸盐市场价格约494万美元/年)、大规模生产中的厚度控制难题、以及消费者对可食用包装的接受度等问题亟待解决。未来研究应聚焦于开发低成本提取工艺、优化复合配方平衡各项性能，以及深入评估材料安全性和迁移行为，以推动这类可持续包装材料的商业化进程。