DOI: 10.1016/j.tifs.2021.08.019

食品安全仍然是消费者和食品行业关注的主要问题。细菌污染导致的食品安全问题仍有待解决，因此，开发出可防止细菌污染的智能包装成为当前的首要目标，这种智能包装包含活性和智能组件。金属氧化物纳米粒子的固有抗菌活性、氧气和乙烯清除性能以及传感特性是智能食品包装，尤其是生物纳米复合薄膜应用的研究重点。金属氧化物纳米粒子的特性与其合成过程中产生的形态密切相关。本综述介绍了当前用于获得金属氧化物纳米粒子的创新合成方法和用于获得智能（活性和/或智能）包装的当前掺杂技术，重点关注生物纳米复合材料、常用金属氧化物和新型混合金属或掺杂金属氧化物。考虑到安全性，本研究重点关注当前立法和包装材料中颗粒释放的风险评估方法，以及金属氧化物纳米颗粒对人体细胞和肠道微生物群的细胞毒性研究总结。对合成方法的研究表明，金属氧化物纳米颗粒的抗菌效果高度依赖于形态。溶液浇铸和静电纺丝是合成可作为活性包装的金属氧化物生物聚合物薄膜的新型方法，所获得的薄膜含活性成分（抗菌、乙烯去除），其机械和阻隔性能均得以改善。金属氧化物对食物腐败过程中产生的大多数气体表现出敏感性和选择性。在选择用于智能包装的金属氧化物时，颗粒迁移和细胞毒活性是需要详细表征的关键问题。

图1.智能包装的分类及其在改善食品质量方面的作用。

图2.不同形态ZnO NPs的抗菌机制示意图。

图3.使用金属氧化物纳米颗粒作为涂层或掺入可生物降解聚合物制备智能食品包装的示意图及其在微生物抑制、紫外线防护、屏障、氧气和乙烯去除和传感中的应用。

图4.使用溶剂浇铸（a）和静电纺丝（b）方法合成生物聚合物-金属氧化物膜的示意图。

图5.（A）巨噬细胞与0.1mg/ml Mg-nZnO孵育24h的代表性薄切片电子显微照片。（B）NP摄入对微生物群和免疫系统之间串扰的潜在影响。

图6.使用金属氧化物NPs获得的改良包装功能列表。