在现代食品供应链中，包装在分配和储存过程中对维持食品安全、品质和保质期起着关键作用。包装能够阻挡外部环境因素的影响，如气体、湿气和微生物以及紫外线辐射（Bagri等人，2025年）。然而，现有包装材料并不能完全有效，研究人员正在不断开发先进的解决方案以延长食品的保质期。对食品安全而言，氧化降解是最持久的威胁之一（Pillai等人，2025年）。食品氧化涉及一系列复杂的化学反应，这些反应会影响食品的感官、营养和安全性（Cheng等人，2024年）。因此，有效的抗氧化包装对于防止食品氧化和在整个供应链中保持品质至关重要（Gómez-Estaca等人，2014年）。
抗氧化剂主要用于保护富含脂质和蛋白质的食品（如肉类、乳制品和坚果）在储存过程中的自动氧化和光氧化。将抗氧化剂添加到食品或食品包装中是防止食品氧化最常见且有效的方法（Priyadarshi等人，2021年）。抗氧化剂通过与外部环境因素的相互作用，中和食品中产生的氧化自由基和其他氧化分子，从而帮助防止食品因氧化而变质（Neha等人，2019年）。
近年来，消费者对无防腐剂食品的认识日益增加，这促使食品行业采用天然抗氧化剂来替代合成抗氧化剂。然而，天然抗氧化剂（如精油和植物提取物）存在一些局限性。例如，由于挥发性的影响，它们的效果会随时间减弱，并可能受到光照、温度和pH值变化等环境因素的影响（Lourenço等人，2019年）。此外，这些抗氧化剂在直接添加到食品中或从包装转移到食品中时可能会带来强烈的风味和气味（Lourenço等人，2019年）。
此外，天然抗氧化剂的化学组成受多种不可控因素（如植物种类和生长条件）的影响，导致其效果存在差异（Priyadarshi等人，2025年；Priyadarshi等人，2025年）。鉴于这些问题以及天然抗氧化剂相对较高的成本，开发新型功能性材料显得十分重要，这些材料需要具备价格合理、多功能、安全且成分稳定等特点。
在这种情况下，碳点（Carbon Dots，CDs）作为一种有前景的抗氧化纳米材料脱颖而出，正被研究作为抗氧化食品包装的潜在成分。碳点是通过水热碳化工艺从生物质中制备的可持续、无毒的纳米材料（Gupta等人，2025年）。最近的研究表明，碳点存在于人们日常食用的烹饪和热处理食品中，长期摄入并不会对健康造成重大影响（Priyadarshi等人，2025年；Riahi等人，2025年）。这一趋势表明碳点通常对人体是安全的，是健康日常饮食的自然组成部分。由于其多样的性质，碳点不仅可以作为简单的被动防腐剂使用。其表面丰富的羟基使其具有出色的抗氧化能力，同时还具有抗菌和阻挡紫外线的特性，非常适合用于食品包装和保存（Oladzadabbasabadi等人，2023年）。因此，碳点能够有效防止氧化应激并延长食品的保质期。凭借这些多功能特性，源自生物废物的碳点已被广泛用于生物聚合物薄膜的制备，用于食品包装和保存（M. Li等人，2025年；Liu等人，2024年；Liu等人，2024年）。此外，它们还能改善包装的机械性能和阻隔性能，提升整体包装效果（Oladzadabbasabadi等人，2023年）。在食品包装中，碳点凭借其低毒性、生物相容性和环保性，同时实现食品安全和可持续性（S. Sharma等人，2026年）。
本文对碳点的抗氧化活性进行了创新性的全面研究，重点关注其在食品包装中的应用。以往关于碳点抗氧化活性的综述仅提供了总体概述，而未涉及其在食品包装中的具体应用。相比之下，本文从食品包装的角度详细讨论了碳点的抗氧化特性，考虑了它们与食品的相互作用及其安全性。文章整合了合成-结构-功能的关系，详细探讨了直接和间接的抗氧化机制，并对不同类型食品的具体应用进行了分类。同时分析了安全性、迁移性和监管因素，这些因素对于有效的食品接触应用至关重要。首先，我们讨论了目前食品包装中使用的抗氧化添加剂及其局限性；接着介绍了碳点作为抗氧化剂的机制；随后探讨了基于碳点的抗氧化包装在各种食品中的应用及其安全性考虑；最后讨论了开发基于碳点的抗氧化食品包装系统所面临的挑战和前景。本文将基础纳米材料科学与应用食品技术相结合，为开发多功能、安全、高效的基于碳点的抗氧化系统提供了见解，特别适用于食品包装领域。
