纳米生物降解聚乙烯膜包装联合UV-C辐照延长草莓货架期与品质保持技术研究

本研究针对草莓采后易腐烂、品质劣变快的问题，系统探讨了纳米生物降解低密度聚乙烯（BLDPE）薄膜包装结合短波紫外线（UV-C）辐照对草莓贮藏品质的影响。结果表明，含纳米粘土（BLDPE/NC）的薄膜在保持草莓硬度、可溶性固形物、维生素C等理化品质方面效果最佳，而含纳米矿物（BLDPE/NM）的薄膜结合UV-C处理则展现出最优的微生物抑制效果。该研究为开发草莓绿色保鲜新技术提供了重要理论依据和实践方案。

　　

草莓因其丰富的天然抗氧化物质而备受青睐，然而其柔软多汁的质地和高呼吸速率使其成为极易腐败的水果。采后高温会加速草莓品质劣变，导致微生物滋生、组织软化和商品价值下降。传统保鲜方法如使用精油、可食性涂层等存在成本高、大规模应用难或影响感官品质等局限性。因此，开发高效、环保的保鲜技术成为产业迫切需求。

近期发表于《Scientia Horticulturae》的一项研究创新性地将纳米生物降解聚乙烯薄膜包装与UV-C辐照技术相结合，为草莓保鲜提供了新思路。该研究由库尔德斯坦大学的Masoud Rasouli和Mahmoud Koushesh Saba完成，系统评估了三种生物降解低密度聚乙烯（BLDPE）薄膜——纯BLDPE、含纳米粘土（BLDPE/NC）和含纳米矿物（BLDPE/NM）的薄膜，在结合UV-C辐照（3.2 kJ m^-2）处理后对"Sabrina"草莓在15°C下贮藏12天期间品质变化的影响。

研究采用的关键技术方法包括：首先制备并表征了三种BLDPE薄膜的厚度、拉伸强度、不透明度、氧气透过率（OTR）、水蒸气透过率（WVTR）和UV-C透光率等物理特性；其次，将草莓分组包装后，部分进行UV-C处理，定期检测腐烂指数、微生物数量（需氧嗜温菌TAMB和酵母霉菌TYAM）、重量损失（WL）、硬度、色泽（L, a, b*, ΔE）、可溶性固形物（SSC）、pH、可滴定酸（TA）、维生素C、总花青素（TAC）、总酚（TP）、总黄酮（TF）和总抗氧化活性（TAA）等指标；最后通过相关性分析和主成分分析（PCA）综合评价处理效果。

3.1. 腐烂情况

研究发现，贮藏6天后草莓开始出现腐烂症状。UV-C处理显著降低了腐烂发生率，尤其在BLDPE/NM包装中效果最明显。在未使用UV-C的情况下，BLDPE/NC包装的草莓腐烂指数最低。

3.2. 微生物负载

UV-C处理有效抑制了需氧嗜温菌（TAMB）和酵母霉菌（TYAM）的生长。BLDPE/NM包装在结合UV-C时表现出最强的抗菌效果，微生物数量在整个贮藏期内保持较低水平。

3.3. 重量损失（WL）

包装薄膜类型显著影响草莓的重量损失。BLDPE/NM薄膜由于较高的水蒸气透过率，导致草莓失重最严重，而BLDPE和BLDPE/NC包装能更好地保持果实重量。UV-C处理对重量损失无显著影响。

3.4. 硬度

果实硬度随着贮藏时间延长而下降。BLDPE/NC包装能最好地维持草莓硬度，UV-C处理也有助于减缓硬度下降，可能与抑制细胞壁降解酶活性有关。

3.5. 色泽评估

草莓的L（亮度）、a（红绿值）和b*（黄蓝值）在贮藏期间均下降，表明红色素降解和褐变发生。BLDPE/NC包装结合UV-C处理能最大限度地保持果实色泽，总色差（ΔE）最小。

3.6. SSC、pH和TA

可溶性固形物（SSC）在贮藏初期上升后下降，BLDPE/NC包装能维持较高的SSC。pH值随贮藏时间上升，而可滴定酸（TA）下降，BLDPE/NC包装能最有效地延缓这些变化。

3.7. 维生素C

维生素C含量在贮藏期间持续下降，BLDPE/NC包装结合UV-C处理能最大程度地保留维生素C，表明该处理有助于延缓抗氧化物质的降解。

3.8. 总花青素浓度（TAC）

总花青素含量呈现先升后降的趋势。UV-C处理影响了花青素的积累模式，不同包装材料对花青素稳定性的影响各异。

3.9. 总酚（TP）、总黄酮（TF）和总抗氧化活性（TAA）

总酚和总黄酮含量在贮藏期间有所增加，UV-C处理促进了酚类物质的积累。总抗氧化活性与多种抗氧化物质含量相关，BLDPE/NC包装能较好地维持草莓的抗氧化能力。

研究结论表明，UV-C辐照与特定包装材料的组合能有效延长草莓货架期。BLDPE/NC薄膜在保持草莓理化品质方面表现优异，特别是在维持硬度、营养成分和色泽稳定性方面；而BLDPE/NM薄膜结合UV-C处理则在控制微生物方面效果显著。主成分分析（PCA）结果验证了不同处理对草莓品质影响的差异性，为优化草莓保鲜技术提供了理论依据。

该研究的创新之处在于将纳米材料改性包装与物理杀菌技术有机结合，通过多指标综合评价，明确了不同处理组合的优势和适用场景。这不仅为草莓采后保鲜提供了具体的技术方案，也为其他易腐水果的保鲜研究提供了可借鉴的方法学框架。未来研究可进一步探索UV-C剂量与不同纳米材料的协同效应，以及在商业冷链条件下的实际应用潜力。