最新的食品包装发展受到对主动保质系统需求的迫切推动，这些系统能够提供腐败的实时监测，特别是对于海鲜等极易腐败的食品。一些最有前景的发展涉及比色pH敏感指示剂，它们通过明显的颜色变化提供微生物腐败的即时视觉通知(Shakouri等人, 2023)。
随着监管机构对合成添加剂和消费者压力不断上升，天然色素在开发更安全的指示剂方面引起了极大关注。花青素是一类水溶性黄酮类化合物，由于其强烈的pH依赖性颜色变化和固有的生物活性（包括抗菌和抗氧化特性），引起了特别关注(Wang等人, 2025)。研究人员已从众多植物来源中提取花青素，如蓝莓(Zhang等人, 2025)、葡萄(Giacosa等人, 2023)、洋葱(Samota等人, 2022)、玉米(Bhushan等人, 2023)、欧李(Jovanovi?等人, 2023)和藏红花(Ekrami, Roshani-Dehlaghi, Ekrami, Shakouri, & Emam-Djomeh, 2022)。
一种真正脱颖而出的草药是Althaea officinalis（AO），它是锦葵科的一员，以其药用特性而闻名。这种植物传统上在南欧、伊朗、伊拉克和土耳其用于缓解慢性咳嗽、膀胱炎、胃溃疡、炎症以及与血小板聚集相关的疾病(Mahboubi, 2020)。AO的花瓣相当引人注目，颜色从柔和的粉色到浓郁的粉红色，并且富含生物活性化合物，如槲皮素、黄烷醇苷和酚酸，这些化合物以其强大的抗氧化和抗菌效果而闻名。除了花青素之外，AO还富含亲水胶体和其他酚类化合物，增强了其多功能性(Xue, Ruan, Tang, Duan, & Xu, 2023)。当这些提取物被掺入包装材料中时，它们创造了一个双重功能系统：它们不仅通过pH水平触发的颜色变化实时指示新鲜度，而且主动防止微生物和氧化腐败。具体而言，在海鲜腐败过程中，蛋白质在微生物和酶的作用下降解，释放出挥发性碱性氮化合物，主要是氨和胺类。当这些碱性气体溶解在纳米纤维标签的潮气中时，会提高局部pH值(dos Santos Teixeira等人, 2026)。这会触发花青素的结构转变，使其从红色花色素离子（在酸性/中性pH下）转变为黄褐色醌式碱和查尔酮形式（在碱性pH下），提供腐败的明确和特异性视觉信号(Cao等人, 2026)。
这种方法超越了仅显示食品是否新鲜，实际上延长了易腐物品的保质期(Nafady, Al-Enizi, Alothman, & Shaikh, 2021)。这种多功能设计与旨在开发生物活性包装的全球倡议完全一致，以最大限度地减少化学防腐剂的使用并提高食品安全(Shakouri等人, 2023)。利用这些益处最有前景的方法之一是通过将AO提取物封装在由PVA等生物相容性聚合物制成的静电纺丝纳米纤维中。这些纳米纤维支架具有高表面积与体积比、可控的孔隙结构和释放曲线，不仅能够支持高效的pH响应性，而且允许功能性物质的缓慢释放。与基于智能手机的RGB比色检测相结合，该平台为工业和消费者使用提供了一个有效且经济的 freshness 指示器(Chenani等人, 2025)。
为了将这些生物活性化合物纳入包装基质中，已经开发了各种纤维加工技术，包括熔融吹纺、湿法纺丝、模板合成和静电纺丝。虽然熔融吹纺和湿法纺丝等传统方法具有很大的可扩展性，但它们通常需要高温或恶劣的溶剂，这会降解敏感的天然提取物。相比之下，静电纺丝由于其能够在温和条件下产生具有卓越孔隙率和惊人高表面积与体积比的连续纳米纤维，已成为食品应用的优越技术(Rêgo, Toledo, & Dias, 2025)。最近的进展显著扩展了静电纺丝及其变体的能力。例如，研究人员利用了乳液和同轴静电纺丝等先进配置，以控制敏感化合物（如多层LPSG/PVA和谷蛋白/麸质纳米纤维中的姜黄素）的释放并增强其生物利用度(Azizi, Koocheki, & Ghorani, 2025)。此外，静电纺丝允许有效整合天然活性剂，使得能够制备富含环氧化大豆油和没食子酸(Acik, 2026)，或沙棘油和阿魏酸(Acik, Ergin, Kazan, & Utebay, 2026)的功能性材料。与其他纤维制造方法相比，静电纺丝独特地保留了热敏植物化学物质的结构完整性，同时最大化了它们与环境之间的接触，使其成为开发快速响应智能标签的最合适技术。
虽然许多研究已成功开发负载花青素的静电纺丝纳米纤维以实现快速比色响应，但大多数系统主要侧重于传感方面，往往缺乏足够的内在主动保鲜能力或实用的、用户友好的监测工具。为了弥合实验室规模传感器和实际应用之间的差距，本研究介绍了一种新型PVA纳米纤维系统，掺入了Althaea officinalis提取物，设计用于同时实现快速主动保鲜和实用的智能监测。与需要单独合成添加剂的传统系统不同，Althaea officinalis独特的酚类和花青素特征直接在纳米纤维基质中提供强烈的、剂量依赖性的抗菌和抗氧化效果。此外，而不是仅依赖视觉观察或复杂的实验室设备，我们集成了一种免费可用的智能手机RGB分析模型。这种方法实现了在可见变化发生之前进行实时、非破坏性和消费者级别的腐败量化。因此，这项工作超越了传统传感，提供了一个高度实用的双重作用平台，主动延长保质期的同时，为日常使用提供即时、可及的 freshness 警告。
