随着基于石油的塑料带来的白色污染和微塑料健康风险的日益严重，可生物降解和可持续包装材料的发展迅速推进。在这种趋势下，可生物降解聚合物[1]、[2]在智能包装市场的应用也变得越来越广泛[3]。这些材料通常由两部分组成：生物聚合物基质和指示剂[4]。指示剂通过释放或吸收物质来延长保质期，或通过响应内部环境的变化来监测食品质量。这种类型的包装材料可以提供可见的实时信号，例如颜色变化。由于其低成本、易于使用和实时监测的能力，这些材料引起了研究人员的关注[5]、[6]。目前，人们越来越倾向于使用天然来源的指示剂来开发新的智能生物聚合物薄膜，而不是化学合成的材料。这一转变是由于人们对无毒、环保和可生物降解选项的偏好增加，这从天然植物提取物市场的扩大和消费者对有机产品需求的增长中可以看出[7]。目前正在开发的指示剂主要来源于天然色素，如花青素[8]、茜素[9]、姜黄素[10]，以及含有碳点的各种植物提取物，如金银花[11]和火龙果[12]。
壳聚糖/明胶（CG）薄膜具有优异的成膜性能、热稳定性和柔韧性，使其成为生物聚合物薄膜领域的研究热点[13]。当前的研究主要集中在引入第三种物质以改善薄膜的抗氧化性[14]、紫外线阻隔性[15]和机械性能[16]。赵H. L.等人[17]将花青素-Fe2+引入明胶/壳聚糖体系，制备了一种用于监测猪肉新鲜度的pH响应指示剂。李S. Y.等人[18]利用单宁酸和银纳米粒子的协同效应，制备了一种用于草莓保鲜的紫外线阻隔明胶/果胶食品包装薄膜。郭H.等人[19]使用荔枝壳提取物制备了一种用于监测鱼类新鲜度的明胶/壳聚糖pH敏感薄膜。
核黄素（RF）是一种含有核糖侧链的异噁嗪衍生物，常见于各种蔬菜、水果和乳制品中[20]。在储存过程中，当RF从包装转移到食品中时，它带来的安全风险很小，并且可以释放自由基[21]，从而延缓或抑制食品在其保质期内的氧化。据报道，核黄素被添加到壳聚糖中用于生产活性包装薄膜[22]、[23]。此外，RF可以作为天然光敏剂[24]，在200-500纳米范围内吸收可见光和紫外线[25]，而在水中溶解时发出绿色荧光。然而，核黄素的大平面共轭结构使其在高浓度下容易聚集。分子间的π-π相互作用积累经常导致荧光淬灭，从而限制了核黄素的荧光强度[26]、[27]。
单宁酸（TA）作为一种绿色交联剂，在生物聚合物研究中被广泛使用[27]。由于其典型的羧酸和多酚羟基结构，它可以与其他物质的功能基团形成多种相互作用。通过适当剂量的TA进行物理交联，壳聚糖与TA形成了氢键和静电相互作用，从而改善了壳聚糖薄膜的许多性能[28]。TA与明胶之间的交联过程与环境pH值有关。当pH值大于7时，TA与明胶之间的相互作用主要是通过静电作用形成共价键[29]。当pH值小于或等于7时，TA与明胶之间的相互作用主要表现为氢键和疏水作用。具体来说，TA上的酚羟基可以与明胶分子上的羰基形成氢键。明胶的疏水氨基酸可以与TA上的芳基环发生疏水作用。这些氢键或疏水作用可能导致明胶三螺旋形态的变化[30]。据报道，含有种子单宁提取物和葡萄皮的明胶薄膜会表现出对光敏感的颜色变化[31]。
本研究的目的是制备具有荧光的环保型壳聚糖/明胶薄膜（CGTR），以视觉方式指示食品新鲜度。通过引入单宁酸，实现了核黄素在薄膜中的均匀分散，从而改变了其荧光强度和颜色。利用对pH值的荧光响应，这种薄膜被设计用于视觉指示鱼类的新鲜度。此外，CGTR薄膜的紫外线屏蔽性能和抗氧化能力优于以往的研究。凭借其创新性能，CGTR薄膜有望成为传统食品包装薄膜的可行替代品，为指示食品新鲜度和延长保质期提供可持续且经济高效的解决方案。
