综述：解锁“黑箱”：活性与智能包装中包埋花青素释放动力学与结构 - 功能耦合的批判性综述

《Food and Bioprocess Technology》：Unlocking the “Black Box”: A Critical Review on Release Kinetics and Structure–Function Coupling of Encapsulated Anthocyanins in Active and Intelligent Packaging

　　

摘要

花青素（ANCs）凭借抗氧化、抗菌、紫外线阻隔及 pH 响应显色特性，已成为可持续食品包装领域备受瞩目的多功能天然化合物。然而，当直接掺入聚合物基质时，其实际应用仍受限于快速降解和不受控制的“爆发性”释放。尽管已有众多综述总结了基于花青素的包装系统，但连接包封结构与释放行为及功能性能的机制基础仍未得到充分阐明。本综述采用超越传统描述性分析的机制导向视角，旨在解决这一关键差距。具体而言，该文建立了一个结构 - 释放 - 功能 - 安全性框架，系统阐明了包封结构如何控制活性与智能包装系统中的花青素稳定性、传输动力学及应用性能。文中批判性地分析了扩散控制和溶胀控制释放机制，并结合 Higuchi 模型和 Korsmeyer–Peppas 等预测动力学模型，强调了它们在复杂生物聚合物基质中的局限性及适用性。通过这一机制视角，文中重新解读了应用驱动的案例研究，展示了与游离态花青素相比，包封花青素如何在真实食品系统中实现更可靠的保鲜监测和持续保存。此外，本综述将常被忽视的方面——包括纳米载体迁移、法规限制及技术经济可行性——纳入设计框架。通过明确将包封工程与功能可预测性及工业可行性联系起来，本工作实现了从基于经验的配方转向基于花青素包装系统理性设计的概念转变，为下一代活性和智能包装的开发提供了可操作的见解。

图形摘要

花青素（ANCs）凭借抗氧化、抗菌、紫外线阻隔及 pH 响应显色特性，已成为可持续食品包装领域备受瞩目的多功能天然化合物。然而，当直接掺入聚合物基质时，其实际应用仍受限于快速降解和不受控制的“爆发性”释放。尽管已有众多综述总结了基于花青素的包装系统，但连接包封结构与释放行为及功能性能的机制基础仍未得到充分阐明。本综述采用超越传统描述性分析的机制导向视角，旨在解决这一关键差距。具体而言，该文建立了一个结构 - 释放 - 功能 - 安全性框架，系统阐明了包封结构如何控制活性与智能包装系统中的花青素稳定性、传输动力学及应用性能。文中批判性地分析了扩散控制和溶胀控制释放机制，并结合 Higuchi 模型和 Korsmeyer–Peppas 等预测动力学模型，强调了它们在复杂生物聚合物基质中的局限性及适用性。通过这一机制视角，文中重新解读了应用驱动的案例研究，展示了与游离态花青素相比，包封花青素如何在真实食品系统中实现更可靠的保鲜监测和持续保存。此外，本综述将常被忽视的方面——包括纳米载体迁移、法规限制及技术经济可行性——纳入设计框架。通过明确将包封工程与功能可预测性及工业可行性联系起来，本工作实现了从基于经验的配方转向基于花青素包装系统理性设计的概念转变，为下一代活性和智能包装的开发提供了可操作的见解。

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