每年全球有25%–50%的收获果蔬发生损失，对粮食安全和环境可持续性构成了严峻挑战（Ray, 2022）。叶菜类蔬菜极易腐坏，这主要归因于叶片的高表面积体积比，导致呼吸和蒸腾作用剧烈，同时维持活跃的采后代谢（Wang et al., 2022）。其中，采后黄化是影响此类商品市场流通性和货架寿命的一大限制，由叶绿素降解、乙烯信号传导、氧化应激以及呼吸相关的衰老过程相互作用的复杂网络驱动（Wang et al., 2022）。
目前，工业上普遍对叶菜采用大孔包装，成本低廉但几乎无法抵御黄化，在常温下通常仅有2–4天的短货架寿命（Boerzhijin et al., 2020, Yuan et al., 2021）。延缓黄化的传统策略主要依赖环境控制，例如气调包装（MAP），可降低呼吸强度并延缓衰老进程（Boerzhijin et al., 2020, Mou et al., 2023, Torales et al., 2020, Wang et al., 2023）。然而，MAP的效力严格依赖于低温贮藏，对温度波动的耐受性较差。当在零售冷链中暴露于较高环境温度时，蔬菜的呼吸速率呈指数上升，经常在轻度加工的叶组织内引发气体失衡——具体表现为CO?过度积累和O?耗尽——从而增加厌氧代谢和异味发生的风险（Ramos et al., 2019）。
为降低这些风险，被动式MAP作为一种自调节替代方案应运而生，它通过平衡蔬菜自然呼吸与包装膜透气性，无需机械气体置换即可发挥作用。Yuan等人（2021）表明，带有激光蚀刻微孔的聚丙烯双向拉伸包装（例如12个直径100 μm的孔）可用作小白菜（Brassica rapa subsp. chinensis）的被动式MAP。在4 °C贮藏7天后再在20 °C贮藏3天，该体系在贮藏结束时头空间可达到12.5% O2和8.9% CO2，有效延缓了叶片黄化，同时降低了不良厌氧的风险。然而，需要使用专用激光打孔设备的限制仍是大规模、经济实施的重大障碍。
与此并行，1-甲基环丙烯和硫化氢等化学及生化处理已被报道可用于抑制乙烯生物合成，调节呼吸代谢，并在贮藏期间维持叶菜叶绿素的稳定性（Al Ubeed et al., 2017, Song et al., 2024, Sun et al., 2012）。近年来，植物精油因其抗菌、抗氧化和抗衰老特性，加上与传统化学及生化处理相比具有更高的可降解性和更低的残留担忧，已被视为采后保鲜的有前景的天然替代品（Guo et al., 2020）。多项研究已证明其在维持采后蔬菜品质方面的有效性，包括控制乙烯生成、维持叶绿素、类胡萝卜素和水分含量，以及抑制微生物生长（Guo et al., 2020, Shao et al., 2021）。例如，Chen等人（2025）报道了百里香精油可降低花椰菜（Brassica rapa var. Parachinensis）中与叶绿素降解和活性氧（ROS）代谢相关的衰老基因转录。Lopez-Gomez等人（2023）发现，西柚精油可通过降低1-氨基环丙烷-1-羧酸（ACC）合酶和ACC氧化酶活性40–50%，在22 °C条件下抑制西兰花的乙烯生物合成途径。
肉桂醛（Cin）作为桂皮精油的主要生物活性成分，被归类为公认安全（GRAS）（Adams et al., 2004），由于其具有强效的抗衰老和抗菌性能而备受关注（Neenu et al., 2024）。然而，Cin通常具有高挥发性、低溶解度和对环境因素如氧气、光和热的稳定性差等问题（Sun et al., 2018）。包埋是提高Cin稳定性并确保其耐加工条件的有效策略（Lin et al., 2025, Sun et al., 2018）。近期，研究已进展至将Cin纳入食品包装膜和纳米纤维中，其显著优势在于可将活性剂缓慢释放至食品表面以抑制微生物生长（Chen et al., 2019, Wen et al., 2016）。湿度响应和湿度触发递送系统已被开发，用于将抗菌或抗衰老释放与新鲜农产品内部的蒸腾同步（Luo et al., 2022, Yang et al., 2026）。然而，与这些主要聚焦于微生物腐败控制的以往递送系统不同，用于包装介导的Cin应用尚未针对绿叶蔬菜设计，而绿叶蔬菜的主要挑战是减轻生理性劣变，如叶绿素降解和采后黄化，而非简单的微生物腐败（Shu et al., 2025）。对当前叶菜保鲜技术的全面对比总结列于表S1（补充材料）中。
在此背景下，本研究旨在通过整合CO2调控涂层（被动式MAP）与Cin的湿度响应释放，开发一种多重屏障技术。与传统的MAP或微孔被动式MAP不同，这种CO2调控涂层成本效益高，可直接应用于标准工业大孔包装，无需专用设备。此外，本研究探索了三种递送载体——β-环糊精（βCD）、羟丙基-β-环糊精（HPβCD）和γ-环糊精（γCD）——通过主客体包合物包埋Cin。尽管各种环糊精（CD）已被用于Cin包埋，但其湿度触发释放动力学的系统比较尚未见报道（Li et al., 2021, Wang et al., 2025, Wang et al., 2026）。本研究将HPβCD复合物确认为最佳候选者，因其具有优异的湿度响应性，随后将其纳入聚氨酯（PU）CO?调控涂层中。这创造了一种集成式活性包装体系，能够同时调控头空间CO2浓度并根据商品驱动的环境变化递送生物活性蒸气。该协同体系的效力使用常温贮藏的小羽衣甘蓝（Brassica oleracea var. alboglabra）进行评估，重点考察其减轻叶绿素降解和延缓极易腐坏叶菜的代谢衰老能力。
