食品活性包裝是指具有脫氧、抗菌、除味、保香等附加功能的食品包裝，是當前食品包裝領(lǐng)域研究的重點。其中，具有脫氧功能的活性包裝被稱為抗氧化活性包裝（以下簡稱“抗氧化包裝”），可通過將抗氧化活性劑以襯墊、涂層或直接添加至基體中等方式延緩食品中蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的氧化，進而改善食品品質(zhì)，延長其貨架期。
根據(jù)活性劑的作用方式可將抗氧化包裝分為釋放型抗氧化包裝和吸收型抗氧化包裝。
釋放型抗氧化包裝
釋放型抗氧化包裝是將抗氧化劑包埋在包裝基體中或固定在其表面，抗氧化劑在基體中遷移并釋放到食品或包裝頂隙中，通過淬滅自由基和單線態(tài)氧、螯合金屬離子或中斷過氧化物的形成來防止食品氧化。根據(jù)抗氧化劑的親和性可將其分為水溶性和脂溶性抗氧化劑。
其中，水溶性抗氧化劑包括酚類化合物。酚類化合物在抗氧化包裝中的應(yīng)用常以植物提取物形式添加到包裝基體中，多種酚類物質(zhì)協(xié)同作用使抗氧化效果更加明顯。含有多種酚類物質(zhì)的提取物制成的抗氧化包裝還被用于臘腸、油脂等食品的儲存。
水溶性抗氧化劑還包括抗氧化肽。抗氧化肽因具有清除自由基、提供氫離子、螯合金屬離子等作用，被廣泛應(yīng)用于食品抗氧化領(lǐng)域。其抗氧化活性與分子量、氨基酸組成及側(cè)鏈基團相關(guān)，通常短肽或當肽鏈中存在酪氨酸、色氨酸、蛋氨酸、賴氨酸和組氨酸時其抗氧化活性較高，芳香殘基或巰基可為自由基提供電子從而將其清除，脂肪烴側(cè)鏈可與多不飽和脂肪酸作用抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)。
常用于抗氧化包裝的抗氧化肽屬于外源性天然抗氧化肽，需從目標蛋白質(zhì)中水解得到，但過程中可能存在促氧化劑，因此使用前需進一步純化。
脂溶性抗氧化劑包括槲皮素。槲皮素作為黃酮類化合物中最有效的酚類化合物，常以糖基化形式存在于植物中。槲皮素中的雙鍵和羥基能夠有效清除自由基，并將Fe3+還原成Fe2+。
脂溶性抗氧化劑還包括植物精油。植物精油是一類含有單萜、脂、醛、酮等多種成分且具有特殊氣味的抗氧化劑。其抗氧化活性來源于內(nèi)部的酚類物質(zhì)和黃酮類物質(zhì)，在抗氧化包裝領(lǐng)域可單獨使用或與其他活性物質(zhì)聯(lián)用，在抗氧化的同時還可降低包裝基體的水蒸氣和氧氣透過率。
吸收型抗氧化包裝
吸收型抗氧化包裝與釋放型抗氧化包裝不同，主要是通過在包裝內(nèi)部以小袋或襯墊的形式封裝氧氣清除劑（又稱除氧劑）。氧氣清除劑可以通過生物（酶）或化學(xué)的方式與游離氧分子反應(yīng)清除氧氣，進而抑制自由基反應(yīng)的鏈引發(fā)過程。食品抗氧化活性包裝中常用的氧氣清除劑包括無機類氧氣清除劑和有機類氧氣清除劑。
無機類氧氣清除劑中包括金屬基氧氣清除劑，鐵質(zhì)清除劑是最常用的金屬基氧氣清除劑。另外，一些鉑族金屬如鉑和鈀也適用于食品抗氧化包裝領(lǐng)域，這類金屬基氧氣清除劑不僅毒性低，而且可以作為催化劑將氫和氧轉(zhuǎn)化為水分子。研究結(jié)果表明，含鈀催化體系的除氧包裝可以清除腌制火腿頂隙中的氧氣，減緩色素的氧化。
無機類氧氣清除劑中還包括納米基氧氣清除劑。將金屬除氧劑處理到納米級別可增大其在包裝基體中的表面積，增加除氧效率。納米鐵顆粒是通過還原鐵離子溶液中的Fe2+或Fe3+而制得的，同時其表面的氧化鐵薄層會提高抗氧化能力。此外，納米氧化鋅顆粒在活性包裝中也可以發(fā)揮良好的除氧作用。除金屬或金屬氧化物的納米顆粒外，納米黏土（如蒙脫土）和生物基聚合物納米顆粒（如殼聚糖、聚乳酸）等也都被用作吸收型抗氧化包裝的除氧劑。
有機類氧氣清除劑包括α-生育酚。α-生育酚是維生素E中生物活性最強的生育酚異構(gòu)體，可以通過捕捉自由基來淬滅自由基鏈式反應(yīng)，達到抗氧化作用。氧分子在一些過渡金屬如銅、錳和鈷等的催化下活化生成的單線態(tài)氧能夠與α-生育酚發(fā)生不可逆反應(yīng)，抑制自由基鏈引發(fā)反應(yīng)的進行，生成生育酚氫過氧二烯酮、生育酚醌和奎寧環(huán)氧化物。此外,α-生育酚可以提供氫原子來清除脂質(zhì)自由基，同時生成產(chǎn)物可以進一步防止脂質(zhì)氧化。
有機類氧氣清除劑中還包括抗壞血酸?？箟难崾鞘称房寡趸I(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛的氧氣清除劑?？箟难峥梢耘c銅、鐵等金屬形成絡(luò)合物，該絡(luò)合物通過與氧氣反應(yīng)生成脫氫抗壞血酸達到除氧目的，抗壞血酸的除氧速率隨絡(luò)合物形成速率的增加而增加，同時氧氣濃度、pH值和水分活度也影響抗壞血酸的除氧能力。
酶也是有機類氧氣清除劑中的一種。用于抗氧化活性包裝中的酶類氧氣清除劑通常是在食品中的一些特定物質(zhì)存在下與氧氣發(fā)生酶促反應(yīng)達到除氧的效果。此類除氧劑以葡萄糖氧化酶（GOx）和過氧化氫酶（Cat）聯(lián)用為主，并廣泛用于冷藏食品的保鮮。GOx在氧與水存在的條件下催化葡萄糖形成D-葡萄糖酸與葡萄糖酸并生成過氧化氫，而Cat會除去過氧化氫使葡萄糖氧化反應(yīng)持續(xù)進行，以清除氧氣。
吸收型抗氧化包裝還包括微生物氧氣清除系統(tǒng)。某些微生物由于其體內(nèi)含有超氧化物歧化酶（SOD）、Cat和過氧化物酶（POD）等抗氧化酶，以及活細胞中的低分子量抗氧化劑如谷胱甘肽等，具有很強的自由基清除能力，可抵抗外界氧氣脅迫。此外，此類微生物還可通過氧化應(yīng)激反應(yīng)或呼吸作用清除氧氣。目前，放線菌、細菌、藍綠藻、真菌、地衣和蘑菇等都可作為生物氧氣清除劑，但在食品中的應(yīng)用較少，還需進一步研究。
就目前現(xiàn)狀而言，未來抗氧化活性包裝的研究可能出現(xiàn)以下幾種趨勢：明確金屬基納米抗氧化包裝中納米顆粒的安全添加量；利用納米載體負載除氧微生物或利用靜電紡絲技術(shù)將其包埋以保持其活性和穩(wěn)定性；將抗氧化活性包裝技術(shù)通過與溫感材料、光感材料等結(jié)合提高其安全性與敏感性，以拓展抗氧化包裝的應(yīng)用范圍；控制精油的添加量并致力于探究精油風(fēng)味物質(zhì)對被包裝食品風(fēng)味的影響；致力于綠色生物基體與抗氧化活性劑的復(fù)配與開發(fā)。
（食品研發(fā)與生產(chǎn)）
