中國(guó)熱科院在呼吸躍變型水果采后常溫保鮮方面取得重要進(jìn)展

　　中國(guó)熱科院生物所在呼吸躍變型水果采后常溫保鮮、延長(zhǎng)貨架期研究方面取得重要進(jìn)展。該研究以蛋白質(zhì)、多糖、多酚和天然交聯(lián)劑等食品級(jí)原料為主，通過(guò)相變和交聯(lián)反應(yīng)在水果表面形成雙網(wǎng)絡(luò)凝膠（double network hydrogen, DN）涂層，該DN涂層材料具有均勻致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、較高的抗氧化性和抑菌效果，能有效降低果實(shí)呼吸和乙烯釋放速率，延緩果實(shí)后熟、老化和變質(zhì)，在食品常溫保鮮領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用潛力和參考價(jià)值。

 

　　牛油果（Persea americana）是一種熱帶貴族水果，以其獨(dú)特的味道和豐富的營(yíng)養(yǎng)而聞名。它含有與堅(jiān)果相似的各種不飽和脂肪酸，以及植物甾醇、生育酚和其他活性化合物，具有“高能低糖”的特點(diǎn)。牛油果是一種典型的呼吸躍變型水果，收獲后呼吸和代謝旺盛。它們?cè)诔貤l件下保質(zhì)期只有5~7天，通常采用低溫貯藏限制化學(xué)和酶促反應(yīng)來(lái)延長(zhǎng)果實(shí)保質(zhì)期。然而，當(dāng)牛油果長(zhǎng)時(shí)間暴露在低溫條件下時(shí)會(huì)發(fā)生“冷害”。據(jù)報(bào)道，在7±2℃冷藏條件下，75%的牛油果會(huì)出現(xiàn)灰色果肉現(xiàn)象。因此，探索室溫保鮮方法至關(guān)重要，需為減少牛油果過(guò)度浪費(fèi)和降低經(jīng)濟(jì)損失提供可行的解決方案。

 

　　本研究在研究團(tuán)隊(duì)前期構(gòu)建功能性雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠遞送體系的基礎(chǔ)之上，重塑蛋白纖維化結(jié)構(gòu)形成淀粉樣纖維（amyloid fiber, AF），利用天然多酚EGCG驅(qū)動(dòng)AF自組裝形成第一個(gè)剛性網(wǎng)絡(luò)，天然陽(yáng)離子多糖殼聚糖（chitosan, CS）作為第二個(gè)柔性網(wǎng)絡(luò)，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)在天然交聯(lián)劑京尼平的作用下滲透、締合、交聯(lián)形成雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠（double network hydrogen, DN））。這兩種生物聚合物網(wǎng)絡(luò)按特定比例進(jìn)行優(yōu)化，形成均勻的微觀結(jié)構(gòu)，通過(guò)液-固相變將其應(yīng)用于牛油果表面，以提高其室溫下的儲(chǔ)存性。結(jié)果表明，DN涂層具有較低的水蒸氣透過(guò)率（389.65±3.62 gm-2d-1），可完全阻擋紫外線（0%透過(guò)率）。此外，與CS相比，其自由基清除能力（106.97% ~ 116.20%）顯著提高。對(duì)金黃色葡萄球菌（51.00%）、大腸桿菌（62.12%）、李斯特菌（30.60%）、銅綠假單胞菌（66.24%）等病原菌均有較強(qiáng)的抗菌效果。涂有DN的牛油果常溫保質(zhì)期延長(zhǎng)至12 天，與對(duì)照組相比，果實(shí)的顏色、硬度、失重和可溶性固形物含量保持穩(wěn)定。此外，DN涂層抑制果實(shí)呼吸，減少乙烯釋放，提高體內(nèi)抗氧化酶（SOD和POD）活性來(lái)控制和預(yù)防氧化，防止果實(shí)快速成熟并延緩果實(shí)變質(zhì)。

 

　　DN涂層并不是食品級(jí)原料的簡(jiǎn)單共混或復(fù)合，其雙層網(wǎng)絡(luò)形成的均勻致密的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)使其發(fā)揮了屏障作用，并保持功能活性成分的持續(xù)緩慢的釋放，具有安全、簡(jiǎn)單、高效的特點(diǎn)，是一種很有前途的食品保鮮策略，在食品工業(yè)的實(shí)際應(yīng)用中具有很大的潛力。

 

　　相關(guān)研究成果以“Double network hydrogel coating improved avocado freshness preservation: Preparation, testing and mechanism”為題發(fā)表于《Food Hydrocolloids》。中國(guó)熱科院生物所鄭麗麗副研究員、海南大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)碩士研究生田子昂為共同第一作者，加工所盛占武研究員為該論文通訊作者。該研究得到海南省自然科學(xué)基金創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目、海南省科技人才創(chuàng)新項(xiàng)目等項(xiàng)目的資助。

 

　　論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0268005X25000451