综述：功能化纳米颗粒稳定的智能Pickering乳液在先进食品包装中的创新应用

本综述系统阐述了功能化纳米颗粒稳定的智能Pickering乳液（PEs）在食品包装领域的前沿进展。文章重点探讨了PEs的稳定机制（如界面膜屏障、三维网格形成）及其响应pH、CO2、温度、光、磁等刺激的智能调控特性，并详细分析了化学接枝、静电吸附、自组装等纳米颗粒功能化策略，为开发活性包装、指示包装、自修复包装等先进材料提供重要理论依据与技术方向。

　　

Pickering乳液

Pickering乳液（PEs）是由固体颗粒（微米/纳米级）稳定的两种或以上不混溶液体形成的乳液体系。其无表面活性剂的特性赋予其良好的生物相容性和人体安全性。固体颗粒通过不可逆吸附在液-液界面形成致密界面膜，有效阻隔液滴间的聚集与絮凝，从而提供卓越的稳定性。PEs作为一种新型封装技术，具有高封装效率、优异保护性、可控释放潜力及提升生物利用度等特点，已广泛应用于精油、生物活性化合物、益生菌、维生素及药物等环境敏感活性成分的封装。

功能化纳米颗粒用于智能Pickering乳液的刺激响应机制

传统固体颗粒无法赋予PEs刺激响应能力，因此表面功能化成为引入响应性的关键策略。功能化通过化学接枝、静电吸附、自组装、共沉淀和封装等方法，在纳米颗粒表面或结构中引入响应性功能基团或聚合物，使其能够响应pH、CO₂、温度、光和磁场等外部刺激，智能调控乳液稳定性（乳化或破乳）及活性成分的释放。

pH响应机制：通过引入羧基、氨基等pH敏感基团，纳米颗粒在特定pH下发生质子化或去质子化，改变表面电荷与亲疏水性，从而触发乳液结构转变。

CO₂响应机制：利用CO₂可逆触发基团（如脲基、胍基）的电荷变化，实现乳液的可逆乳化与破乳。

温度响应机制：通过接枝温敏聚合物（如聚N-异丙基丙烯酰胺），在临界溶解温度附近发生亲疏水转换，调控乳液行为。

光响应机制：引入光敏基团（如偶氮苯、螺吡喃），在特定波长光照下发生构型变化，改变界面性质。

磁响应机制：通过结合磁性纳米颗粒（如Fe₃O₄），在外磁场作用下定向移动，实现乳液的精确操控。

智能Pickering乳液在先进食品包装材料中的应用

智能PEs以其优异的刺激响应性、稳定性和生物相容性，可高效封装抗菌剂、指示剂、自修复剂等功能成分，广泛应用于先进食品包装材料的制备。

活性包装：通过封装抗菌剂（如精油、纳米银），智能PEs可响应食品腐败过程中产生的CO₂或pH变化，精准释放活性成分，抑制微生物生长，延长食品货架期。

指示包装：将pH敏感染料（如花青素）封装于PEs中，可实时监测食品新鲜度，通过颜色变化直观反映品质变化。

自修复包装：基于温度或光响应PEs，包装材料在受损时可触发 encapsulated 自修复剂（如双环戊二烯）的释放，实现材料的自主修复。

可降解包装：结合生物基材料（如纤维素、壳聚糖），智能PEs可增强包装的机械性与屏障性，同时促进环境可持续性。

制备过程中，水包油（O/W）型智能PEs可作为“桥梁”引入疏水性活性物质，通过与成膜基质（如纳米纤维素、淀粉）混合后浇铸干燥形成固体包装膜；或作为模板通过紫外固化或干燥获得微胶囊，再掺入基质中形成功能薄膜。液滴分散度与粒径显著影响薄膜的微观结构、力学性能及热稳定性。

结论

智能PEs基于功能化纳米颗粒的刺激响应特性，为先进食品包装材料的设计提供了创新解决方案。其稳定机制涉及界面膜屏障、三维网格形成、桥接及毛细作用力，受颗粒特性（润湿性、表面电荷、浓度）、连续相粘度及界面流变学等因素调控。功能化策略如化学接枝、静电吸附等成功赋予了纳米颗粒响应能力，推动了活性包装、指示包装等应用的发展。

挑战与展望

当前研究仍面临诸多挑战：功能化过程中响应基团的数量与分布难以精确控制，影响响应灵敏度；纳米颗粒的生物安全性需系统评估；实际食品体系的复杂环境（如成分干扰、温度波动）可能影响PEs的稳定性与响应性。未来需开发多刺激响应协同体系，结合人工智能与大数据优化设计，并推动从实验室向工业化生产的转化。此外，需深化对PEs界面行为与响应机制的动态研究，建立标准化性能评价体系，以促进其在食品包装及其他领域的广泛应用。