《Food Innovation and Advances》：Incorporation of bio-based packaging for improving the shelf life of tomatoes: a review
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采后价值链中的损耗仍是影响食品供应稳定性和农场盈利水平的关键制约因素。这些损耗导致许多具有显著经济价值的新鲜农产品在数量和质量参数上大幅下降。在各种易腐园艺产品中，番茄（Solanum lycopersicum）因其含水量高、角质层脆弱、质地柔嫩、代谢活性强，
采后价值链中的损耗仍是影响食品供应稳定性和农场盈利水平的关键制约因素。这些损耗导致许多具有显著经济价值的新鲜农产品在数量和质量参数上大幅下降。在各种易腐园艺产品中，番茄（Solanum lycopersicum）因其含水量高、角质层脆弱、质地柔嫩、代谢活性强，且易受机械损伤、特定害虫侵害、微生物引起的腐烂和内源降解等因素影响，在结构上极易发生采后劣变。传统包装系统虽能提供被动式的结构性保护，但无法主动维持产品的完整性，同时因其不可降解特性和漫长的分解周期而引发严重的生态问题。作为一种解决方案，基于生物聚合物的包装系统作为绿色替代方案备受关注，其不仅能减少环境足迹，还能动态提升农产品的贮藏寿命。此类包装可设计加入多种生物功能成分，如抗氧化剂和抗菌剂，以主动参与保护和保鲜机制。采用生物基包装有助于环境可持续性，并推动向循环经济转型。本综述强调了传统包装的局限性，将其与新型/生物基系统进行比较，并批判性评估了各类生物基包装在增强番茄贮藏稳定性方面的有效性，重点关注材料特性、保鲜机制和实际应用可行性。
论文主体内容总结
番茄保鲜中常用的包装
传统包装最初仅用于运输，如竹篮和编织筐，防护性能差。后来逐步发展为木箱、瓦楞纸板箱等。近年来，石油基塑料包装（如低密度聚乙烯（LDPE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）等）因具备良好的力学性能和阻隔性而占据主导地位。气调包装（MAP）通过调节氧气、二氧化碳和氮气的比例来延缓呼吸和成熟进程。此外，生物基/可食性涂层（如壳聚糖（CS）、海藻酸钠、淀粉、明胶等）可作为保护层，并可负载生物活性成分以增强保鲜效果。纳米复合膜（如掺入ZnO、Ag纳米颗粒）亦可改善阻隔、抗菌和力学性能。不同包装各有优缺点：穿孔LDPE袋能形成有利的改良气氛，减少腐烂；而纸板箱透气性好但防潮性差；玻璃容器适用于加工番茄制品，但重量大、易碎。
番茄包装薄膜/涂层的制备
生物基薄膜的制备方法包括溶液浇铸法、喷涂法和浸涂法，以及挤出成型法。实验室常用溶液浇铸法，因其简单可控；喷涂和浸涂适用于直接在食品表面施加涂层；挤出法则更适合工业化生产。制备过程中可将多种天然生物聚合物（如淀粉、CS、果胶、明胶等）与功能性活性成分结合。例如，姜淀粉-羽毛角蛋白复合材料与奇亚籽油结合可延长番茄保鲜至21天；魔芋葡甘聚糖（KGM）薄膜负载岩藻多糖-壳聚糖纳米颗粒包裹茶多酚（TP-FCNPs）后可有效抑制微生物生长和氧化降解。甲基纤维素薄膜结合没食子酸和ZnO纳米颗粒可使番茄在常温下保鲜长达27天。
功能性薄膜的性能
用于番茄包装的功能性薄膜需具备良好的气体阻隔性、水蒸气透过率、机械强度及紫外线（UV）防护能力。活性成分如抗菌剂、抗氧化剂等的加入可进一步提升保鲜效果。例如，含百里香油的聚乳酸（PLA）/聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）薄膜、含牛至精油（OEO）的羧甲基纤维素（CMC）/果胶薄膜均表现出显著的抗氧化和抑菌活性。此外，薄膜的UV阻隔能力有助于防止光诱导的氧化反应，从而保持番茄的营养品质。
生物聚合物薄膜/涂层在番茄保鲜中的应用
生物基薄膜和涂层通过在番茄表面形成保护层来调控气体交换和水分流失，从而维持贮藏期间的质量。研究表明，含有酵母Pichia membranifaciens（PM）和海藻糖（Tre）的明胶薄膜可有效抑制灰葡萄孢菌（Botrytis cinerea），使樱桃番茄在7天后仍保持新鲜外观。含5%茶多酚岩藻多糖壳聚糖纳米颗粒（TP-FCNPs）的KGM薄膜可显著降低质量损失、维持硬度并抑制微生物生长。含有0.5%香兰素（VAN）的大豆蛋白海藻酸钠纳米纤维素（SAN）泡沫可将樱桃番茄货架期延长至21天。此外，壳聚糖（CS）与芦荟凝胶复合涂层可减少约64%的重量损失和约55%的微生物负荷。含氧化铜（CuO）纳米颗粒的CS涂层可将番茄贮藏期延长1–2周。
薄膜/涂层对延长货架期和维持番茄品质的影响
对失重和保湿的影响：生物聚合物涂层可有效减少水分流失。例如，含4%–8%玉米芯来源纤维素纳米晶体（CCNC）的玉米淀粉薄膜使水蒸气透过率降低30%，并在10天内维持番茄重量。含葡萄籽油和氧化镁（MgO）纳米颗粒的聚羟基丁酸酯（PHB）薄膜在21天后仅使番茄失重4.45%。
对硬度和质构保持的影响：纳米复合薄膜可使番茄硬度从19.89 N仅降至15.77 N，颜色和pH值在三周内保持稳定，这归因于较低的氧化应激和细胞壁酶解减少。龙眼黏液涂层联合UV-C处理亦能更好地保持色泽和质地。
对微生物生长和腐烂减少的影响：CS基可食薄膜与功能性成分联用效果显著。含Cu纳米颗粒的CS涂层可将贮藏期延长1–2周；甲基纤维素与没食子酸和ZnO纳米颗粒的复合膜将货架期延长至约27天，通过协同抗氧化和抗菌作用减少微生物腐烂。
对营养和感官品质的影响：60%芦荟凝胶与2% CS复合涂层可延缓采后劣变，减少水分损失并维持硬度。CS-单宁-纳米纤维素复合膜降低了水溶性和溶胀性，改善了阻隔性能。大豆分离蛋白（SPI）薄膜功能化添加花椒叶提取物（ZBLE）后，在18天内减少了44%–53%的重量损失，并延缓了抗坏血酸降解。含细菌素合成银纳米颗粒的纤维素纸可抑制蜡样芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌，使保鲜期延长约10天。
未来展望与挑战
生物聚合物普遍缺乏传统塑料的机械强度和耐水性，在高湿环境下表现不佳。常见的制备方法（如溶液浇铸、浸涂）劳动密集，不适合高速自动化生产线。纳米颗粒和生物活性成分在食品接触材料中的应用面临地区差异化的安全法规障碍。原料和功能添加剂成本较高也限制了商业化推广。未来研究应聚焦于聚合物共混、化学交联、纳米材料增强、现代封装技术（如纳米乳液、脂质体载体）以及智能包装（如腐败传感器、乙烯吸收剂、pH指示剂）的发展。利用农业废弃物（如香蕉皮、玉米芯、番茄加工废料）作为聚合物来源可降低成本并促进循环生物经济。
