近年来,能够实时检测食品新鲜度的智能包装受到越来越多的关注。花青素(ANT)是一种具有pH响应的天然安全的水溶性材料,在食品新鲜度检测方面有一定的应用潜力。聚乳酸(PLA)因其来源丰富、可生物降解、易加工成型等特点,是目前包装薄膜方向的研究热点之一。将ANT应用于PLA薄膜,构建安全可靠的智能显色薄膜,将是对食品新鲜度检测的智能包装的新探索。但是,疏水性PLA无法与亲水性ANT共混成膜。因此,本文通过聚乳酸薄膜表面智能显色涂层的构建以赋予PLA薄膜显色的功能,并通过调节涂层中的组分,优化该薄膜的性能。主要研究内容和结果如下:首先,以紫薯为原料,通过有机溶剂提取法,改变提取剂中冰醋酸和无水乙醇的体积比,探究不同提取剂比例对ANT提取的影响。通过傅里叶红外光谱、紫外-可见光吸收光谱、pH示差法等方法进行表征与分析。结果显示,当冰醋酸和无水乙醇的体积比为1:1时,ANT提取液中的ANT含量最高,为24.38 mg/L。通过提取液显色性能研究发现,冰醋酸和无水乙醇的体积比为1:0.5、1:1、0.5:1时,ANT提取液有较好的显色性能。其次,通过海藻酸钠(SA)与ANT提取液混合,制备了 PLA薄膜表面的智能显色涂层。探究了 SA浓度和SA与ANT提取液的混合比例对涂覆效果的影响。发现SA浓度为5%,质量比为1:1时,涂层中ANT含量较高且具有较好的涂覆效果。研究了涂层层数对薄膜性能的影响,对薄膜的显色性能以及抗氧化性能进行研究,结果显示,随着SA/ANT涂层层数的增加,薄膜的显色性能以及抗氧化性能在不断提高。当涂层层数为5层时,薄膜的显色效果最明显,颜色最鲜艳;薄膜对自由基的最终清除率达到82.76%。紫外-可见光吸收光谱结果显示,随着SA/ANT涂层层数的增加,在波长600 nm处,薄膜的透过光率有所下降。当涂层层数为5层时,透光率约为85.23%,相对于PLA薄膜,下降8.22%左右,但仍然有较高的透光率;同时,相比PLA薄膜,薄膜对紫外透过率也有一定降低,在波长250～350 nm范围内,紫外透过率在34.52%左右。最后,通过添加单宁酸(TA)以提高薄膜的抗氧化性能,并探讨了涂层中TA的添加比例对薄膜相关性能的影响。抗氧化性能测试结果表明,随着TA添加比例的增加薄膜对自由基的清除能力提高,当TA添加比例为5%时,其自由基清除能力相当于同层数的SA/ANT涂层制备的薄膜的4倍。通过显色性能研究发现,虽然薄膜的显色能力随着TA添加比例的增加有所下降,但是当TA添加比例为5%时,薄膜仍具有较好的显色性能。并且,随着TA添加比例的增加,薄膜对紫外吸收性能也有一定提高。当TA添加比例为5%时,在波长250～300 nm范围的紫外透过率几乎为0。综上所述,涂层中5%TA的添加比例使薄膜抗氧化性能提高,同时具有较好的显色性能,并且还提高了薄膜的紫外吸收性能。