近日，我校热带农林学院学院钮俊团队成功研发出一种新型多刺激响应型智能活性包装膜（CPG-β-CD/AN@PDA），在食品保鲜与智能包装领域取得重要进展。相关成果以《pH, Enzyme, and Near-Infrared Triggered Release of Anethole from Active Packaging for Extending Perishable Food Shelf Life》为题，发表于期刊Food Packaging and Shelf Life（IF=10.8）。该成果通过超分子包埋与仿生界面交联技术路径，将挥发性活性物质的释放效率和包装膜的机械性能大幅提升，解决了传统活性包装中精油活性成分易挥发、稳定性差、释放不可控以及添加功能组分导致薄膜力学性能下降核心痛点，为生鲜易腐食品的冷链物流保鲜提供全新解决方案。

图1多刺激响应型智能包装膜的构建、控释机制与食品保鲜应用。

创新点一：构建多刺激响应释放理论模型，阐明智能包装协同释放机制

团队首次提出了基于内源（腐败微环境pH、酶）与外源（近红外光NIR）双重刺激的“超加和协同释放”理论模型，揭示了聚多巴胺（PDA）光热效应与壳聚糖/果胶基质溶胀降解的底层协同逻辑。通过分子对接模拟与热力学计算，团队精准筛选出与β-环糊精结合能更低（ΔG = -28.5 kJ/mol）的茴香脑（AN）作为客体分子，阐明了主客体识别与界面氢键网络相互作用的机制。这一发现颠覆了以往多刺激响应包装中各响应机制简单线性叠加的认知，为后续智能响应材料的设计奠定了坚实的理论基础。

创新点二：智能薄膜实现多重刺激下高效释放并同步提升力学与阻隔性能

该智能薄膜在复杂食品基质及低温冷链环境下可稳定运行。在模拟食品腐败的碱性（pH 8.0）、果胶酶及808 nm近红外光（1.0 W/cm²）同时刺激下，其活性物质释放率超过90%，展现出精准的程序化突释能力。同时，仿生PDA外壳作为物理交联节点，成功克服了传统纳米复合膜“强度-韧性权衡”的难题，使薄膜拉伸强度从纯明胶膜的6.5 MPa跃升至12.8 MPa（提升约97%），断裂伸长率保持在38.7%，且水蒸气透过率降低60%、氧气透过率降低70%，其综合性能指标达到国际同类智能包装技术的领先水平。

创新点三：智能包装膜在草莓与三文鱼保鲜中显著延长货架期

目前，团队已将该项技术应用于草莓和三文鱼的实际保鲜实验中。结果表明，该系统能通过感知食品早期的生化腐败信号（如三甲胺积累、果胶酶分泌）触发靶向释放抗菌剂，将冷藏草莓和鲑鱼的货架期成功延长50%以上（分别延长约100%和200%），且未对食品造成热损伤或营养流失。未来三年内，该技术有望与冷链物流企业及大型商超合作推进落地，应用于高价值生鲜食品的规模化保鲜，预计将产生显著的经济效益。

本研究由海南大学信息与通信工程学院博士杨晓晶、傅钇钧为共同第一作者。海南大学热带农林学院硕士邹雨岸、叶丽轩参加了本研究工作。海南大学钮俊、王佳副教授为本论文通讯作者。本研究得到国家自然科学基金（32660104）、海南省自然科学基金（425QN245）和海南大学科研启动项目（KYQD(ZR)-22056）支持。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.fpsl.2026.101870