《Food Chemistry》：Recent advances in biodegradable polymer-based packaging film/coatings on shelf-life extension of banana
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香蕉货架期短受乙烯、微生物等因素影响，传统包装效果有限。可降解聚合物结合活性成分（如乙烯清除剂、抗菌剂、纳米材料及植物提取物）可有效延缓成熟、抑制微生物及褐变，提升保鲜效果。
普拉塔普·卡利塔（Pratap Kalita）|阿比纳布·戈斯瓦米（Abhinab Goswami）|贝丹塔·巴塔查吉（Bedanta Bhattacharjee）|德巴布拉塔·纳特（Debabrata Nath）|斯瓦鲁普·罗伊（Swarup Roy）
印度阿萨姆邦古瓦哈提（Guwahati）帕尼卡海蒂（Panikhaiti）普拉蒂克莎制药科学研究所（Pratiksha Institute of Pharmaceutical Sciences），邮编781026
摘要
香蕉的采后保质期相对较短，受多种因素影响，包括乙烯浓度、呼吸速率、微生物生长、温度和湿度。传统包装材料如聚乙烯袋和纸板箱虽然常用，但在延缓成熟、防止颜色变化及改善感官品质方面效果不佳。生物降解包装作为合成包装的替代品，在香蕉储存中具有很大潜力。在包装中使用生物聚合物及活性成分可有效延缓成熟过程、减缓衰老并抑制微生物侵害。本文综述了香蕉的包装方法，重点探讨了基于生物材料的包装及其对保质期的影响。生物活性成分（如乙烯清除剂和抗菌剂）可结合到生物降解聚合物中，制成薄膜或包装材料应用于香蕉表面。这种活性包装技术有助于延长香蕉的保质期。
引言
香蕉属于芭蕉科（Musaceae），是全球各年龄段人群喜爱的美味水果，有干制和新鲜两种形式。香蕉口感和香气俱佳，易于消化（约10分钟），同时便于去皮食用。如今市场上还有多种功能性香蕉制品，如香蕉片、干果、冰淇淋、奶昔等，生产规模从小规模到工业化都有（Al-Dairi等人，2023年）。香蕉是全球消费量最大的热带水果之一，富含营养价值，包括膳食纤维、碳水化合物以及多种维生素和矿物质。100克香蕉含有约2.6克膳食纤维、22.8克碳水化合物和89千卡热量（Kumari等人，2023年；Ranjha等人，2022年）。香蕉中的抗氧化成分有助于减轻氧化应激，从而预防衰老及相关慢性疾病。其中含有多酚和黄酮类化合物，能中和自由基，同时也是钾的优质来源（Mondal等人，2021年）。香蕉含有多种生物活性化合物，如没食子酸、阿魏酸、对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、绿原酸、对香豆酸、原儿茶酸等；黄酮类包括儿茶素、表儿茶素、没食子酸、表没食子酸、没食子素、木犀草素、槲皮素等；类胡萝卜素如叶黄素、β-胡萝卜素、α-胡萝卜素、 violaxanthin、auroxanthin、neoxanthin、isolutein、beta-cryptoxanthin、alpha-cryptoxanthin等；生物胺如酪胺、血清素、多巴胺、去甲肾上腺素等；植物甾醇如β-谷甾醇、豆甾醇、环木香烯酮、环木香烯醇、环木香醇、campesterol、cycloartenol等；花青素如delphinidin、cyanidin、petunidin、pelargonidin、peonidin、malvidin等（Kwok等人，2025年；Singh等人，2016年）。
然而，香蕉会迅速释放乙烯，且其成熟特性使其极易变质。储存、运输和零售过程中香蕉损耗严重，主要原因包括高呼吸速率、气体交换、水分流失、乙烯生成、自由基攻击、微生物污染、机械损伤及酶促褐变（Chumpon等人，2025年；Upadhye等人，2025年）。此外，储存条件（如温度、湿度、卫生措施、冷链等）也会影响香蕉品质。因此，包装在保护香蕉等易腐水果方面至关重要。研究表明，活性包装比传统包装更优，具有抗氧化、抗菌、防褐变、阻隔紫外线、减少重量损失、控制气体交换、抑制乙烯生成及降解等作用，从而延长保质期（Gang等人，2024年；Santhosh等人，2025年）。最新研究利用多种生物活性物质（如二氧化钛和掺铜二氧化钛纳米颗粒、木质素纳米颗粒、肉桂油、丁香精油、硫量子点、姜黄素、Zn掺杂TiO2颗粒、柿子皮提取物、肉桂醛提取物、西瓜皮提取物等）及生物降解聚合物（如壳聚糖-几丁质纳米纤维、玉米醇溶蛋白、醋酸纤维素、明胶等）开发了新型包装材料。这些成分具有乙烯清除、抗氧化、抗菌、防褐变、吸湿等功能，有助于延长香蕉保质期（Ezati等人，2022年；Qin等人，2024年；Santhosh等人，2025年；Shinga等人，2025年）。
近期研究探讨了采后处理、供应链管理、储存及包装策略，以减少香蕉损耗（Al-Dairi等人，2023年）。另有研究指出，可食用涂层能有效保持香蕉的物理、微生物和感官品质（Shinga等人，2025年）。不过，香蕉仍面临保质期短、营养成分流失、微生物污染等问题，未来需进一步研究生物降解活性包装材料的应用效果（Ezati等人，2022年；Santhosh等人，2025年；Siew等人，2025年；Yuntawattana等人，2025年；Wang等人，2023年；Wang等人，2023年）。
传统塑料包装
有效的包装对于保持易腐水果（如香蕉）的品质和保质期至关重要。传统包装材料可减少水分流失、降低呼吸速率、防止微生物污染和机械损伤。常用的香蕉包装材料包括聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）等石油基薄膜/袋子。
香蕉的活性包装
结合生物降解聚合物和活性成分的包装技术是延长香蕉保质期的可持续实用方法。本文介绍了用于开发活性薄膜/涂层的多种聚合物和活性成分。后续部分将详细说明这些材料的制备工艺及其效果。
薄膜/涂层在香蕉保鲜中的应用
随着人们对新鲜水果需求的增加，食品行业亟需创新解决方案以保持食品品质和延长保质期（Techavuthiporn等人，2024年）。消费者更倾向于选择无化学添加剂、保质期更长的营养食品。目前正致力于寻找新型天然抗菌剂和防腐剂，因为水果通常需立即分发食用。
结论与未来展望
香蕉的耐用性、柔韧性和可定制性是包装设计的关键因素，它们有助于控制品质、延长保质期，并防止变质和污染。传统及新型包装材料（如聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、可食用涂层、纳米复合膜及生物降解膜）在香蕉包装中发挥着重要作用。
作者贡献声明
普拉塔普·卡利塔（Pratap Kalita）：负责撰写、编辑、初稿撰写、数据可视化、项目协调、资源管理、调查、数据分析及数据整理。阿比纳布·戈斯瓦米（Abhinab Goswami）：初稿撰写、方法设计、调查、数据分析。贝丹塔·巴塔查吉（Bedanta Bhattacharjee）：初稿撰写、软件开发、方法设计、调查。德巴布拉塔·纳特（Debabrata Nath）：初稿撰写、软件开发、调查、数据分析。斯瓦鲁普·罗伊（Swarup Roy）：审稿与编辑。
未引用参考文献
2025年各国香蕉消费量
2025年各国香蕉产量
Bazilio等人，2023年
Hailu, Seyoum Workneh和Belew，2014年
Nejad和Shekarchizadeh，2025年
Wahyuni, Nuryono和Hatmanto，2025年
2023年全球香蕉产量
利益冲突声明
作者声明无可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
致谢
无。
