近日,中国农业科学院都市农业研究所联合南京林业大学、西南民族大学科研团队,构建了一套基于农林废弃物细胞壁四组分仿生薄膜技术体系,提出让人工智能"反向定制"果蔬智能包装的新思路,为果蔬采后减损、开发可降解生物基包装提供了重要的理论支撑与技术路径。相关研究成果发表在国际期刊《食品科学与技术趋势》(Trends in Food Science & Technology,影响因子17.4)上。
果蔬采摘后依然"活着",呼吸蒸腾十分旺盛,采后损失可达总产量的20%—60%。传统塑料及常规气调包装就像一层"静态的墙",只能被动阻隔,无法跟上鲜活果蔬呼吸、蒸腾的动态变化,容易出现包装内结露发霉,或果蔬脱水打蔫等问题,制约果蔬产业的绿色可持续发展。
研究团队以木屑、洋葱皮、麦麸等农林加工副产物为原料,解析了纤维素、半纤维素、果胶、木质素四种组分如何协同发挥作用,并系统梳理了共混流延、层层自组装、静电纺丝等成膜工艺,研发出能"双向调节"湿度与气体的仿生薄膜。这层膜可自动营造出适合果蔬贮藏的低氧、高二氧化碳微环境,同时兼具缓冲湿度、屏蔽紫外线和内在抗菌抗氧化等本领。团队摒弃"一款包装包打天下"的思路,建立起依据果蔬自身生理特点"反向推算"包装设计的策略,并证实人工智能可将配方筛选实验减少60%—80%,为实验室成果走向工业化放大提供了新路径。
研究分析指出,受原料成本、高湿环境下薄膜强度等现实条件制约,这类仿生包装现阶段优先面向高价值、易腐果蔬开展示范应用。该综述为发展能"感知并响应"的生物基智能包装、降低生鲜果蔬采后损耗、推动循环生物经济提供了重要参考。
该研究得到国家自然科学基金等项目支持。
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.tifs.2026.106116



