近年来，对方便食品和即食食品的需求显著增加。其中，新鲜切割的水果因其便利性、营养价值以及与健康益处的关联而受到广泛欢迎（Mesías等人，2021年）。然而，确保新鲜切割水果的质量和安全仍然是一个重大挑战。最小程度加工的水果极易变质，容易受到微生物污染（Firdous等人，2023年）。由于加工过程简单，新鲜切割的水果可能成为单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）、大肠杆菌（Escherichia coli）和沙门氏菌等病原体的生长载体，从而对公共健康构成潜在风险（Yousuf等人，2019年）。最近报道了多起与这些病原体相关的疫情，包括甜瓜中的单核细胞增生李斯特菌和沙门氏菌（疾病控制与预防中心 [CDC]，2017年；FDA，2023年）；以及新鲜切割水果（甜瓜、葡萄和菠萝）和木瓜中的沙门氏菌（CDC，2020年）。
新鲜切割水果的微生物污染可能发生在从农场到消费者的各个加工环节。不同病原体的潜在生长取决于多种因素，如温度、水分活度或水果的pH值。例如，pH值在5.2到5.8之间的新鲜切割甜瓜特别容易受到微生物污染和变质，因为这种pH范围为细菌生长提供了有利条件。相比之下，pH值在3.5到3.8之间的菠萝则不利于细菌存活和繁殖（Ziegler等人，2018年）。尽管如此，某些细菌仍能在更酸性的水果上存活。例如，大肠杆菌 O157:H7和沙门氏菌在4°C、10°C和20°C下储存2天后仍能在新鲜切割的菠萝中存活（Strawn & Danyluk，2010年）。因此，多组分水果沙拉的包装在质量和安全方面带来了额外的复杂性（Muñoz等人，2022年），因为不同水果块之间可能发生交叉污染，从而在某一成分提供的有利条件下促进病原体的繁殖。
为了确保新鲜切割水果的质量和安全，抗菌活性包装成为一种有前景的解决方案。这些系统通过抑制或减缓腐败和病原微生物的生长来延长产品保质期。这可以通过在包装设计中加入挥发性化合物（如精油或其活性成分）并使其在产品周围的空间中缓慢释放来实现。然而，由于这些化合物的挥发性和热不稳定性，这种方法面临诸多挑战：a) 如何高效地将挥发性物质融入包装；b) 如何设计有效的机制来触发其释放。
在这方面，基于挥发性抗菌剂与聚合物主链功能基团的可逆共价结合的刺激响应型抗菌聚合物为上述问题提供了解决方案。
与传统的将挥发性抗菌剂与聚合物混合的方法相比，高蒸气压生物活性分子与固体聚合物基质的可逆共价固定具有多种优势，例如在加工和储存过程中提高活性物质的稳定性，以及提供可控的活性分子释放机制。有多种易于形成和逆转的可逆键，其中通过伯胺和羰基之间的可逆缩合形成亚胺。形成的席夫碱（Schiff base）是一种亚胺，在微酸性介质中可以分解，释放之前附着的挥发性物质。
在这方面，可以使用壳聚糖作为聚合物来设计刺激响应型材料，因为它含有许多伯胺基团，可以与挥发性抗菌醛的羰基形成亚胺。这样，天然存在的具有抗菌特性的挥发性醛可以在壳聚糖中稳定下来，形成可逆的亚胺。席夫碱在微酸性溶液中的水解会激活固定醛的释放。在天然存在的醛中，反式-2-己烯醛（trans-2-hexenal）因其广谱抗菌效果和在植物组织中的天然存在而脱颖而出。该醛被联合国粮农组织/世界卫生组织食品添加剂专家委员会（FAO/WHO JECFA）认定为对人体安全，并已证明对多种微生物具有活性（Dong等人，2021年；Heras-Mozos, García-Moreno等人，2021年；Neri等人，2006年）。反式-2-己烯醛是一种α,β-不饱和醛，容易通过与壳聚糖伯胺基团的1,2亲核加成在其羰基碳原子上形成亚胺。然而，这种醛也可以在β碳原子上发生1,4加成或迈克尔加成（Michael addition），形成迈克尔加合物。迈克尔加合物难以逆转，从而阻碍了挥发性物质的释放，进而影响薄膜的抗菌效果。由于1,2加成和1,4加成具有竞争性，我们的团队优化了反式-2-己烯醛-亚胺壳聚糖薄膜的合成，以最大化醛的释放并增强薄膜的抗菌性能。合成过程中需要低反应温度和无需酸催化剂，以获得高程度的壳聚糖席夫碱功能化（Esteve-Redondo等人，2025年）。
在上述背景下，本研究的目的是通过使用创新的响应型包装来提高由葡萄和新鲜切割的菠萝、甜瓜块组成的新鲜切割水果沙拉的保质期和安全性。因此，将经过化学改性的壳聚糖薄膜（含有与反式-2-己烯醛形成的亚胺）整合到聚乳酸（PLA）容器的穿孔双底中，使水果渗出物渗透到双底并激活薄膜，将反式-2-己烯醛释放到包装的空间中。首先，使用Esteve-Redondo等人（2025年）优化的方法在壳聚糖薄膜中形成了亚胺，并通过ATR-FTIR和元素分析进行了表征。然后，通过连续气相色谱监测了化学改性壳聚糖薄膜中反式-2-己烯醛的释放情况，利用沙拉渗出物的酸度作为触发因素来促进亚胺键的水解。最后，在6°C下储存12天后，评估了包装水果沙拉的微生物负荷和主要品质特性。此外，还评估了该创新包装系统对沙门氏菌肠炎亚种（Salmonella enterica）、大肠杆菌和李斯特菌无害亚种（Listeria innocua，作为单核细胞增生李斯特菌的替代菌株）的抗菌效果。最后，使用秀丽隐杆线虫作为模型生物，研究了储存12天后沙拉中吸附的反式-2-己烯醛总量对细胞的潜在毒性影响。
