基于巴巴苏中果皮与天然低共熔溶剂(NADES)提取亚马逊植物活性成分的樱桃番茄保鲜涂层研究

《Foods》:Babassu Mesocarp-Based Coating with Amazonian Plant Extracts Obtained Using Natural Deep Eutectic Solvents (NADES) for Cherry Tomato Preservation

【字体: 时间:2025年12月26日 来源:Foods 5.1

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  本研究开发了一种基于巴巴苏中果皮的生物活性涂层,结合天然低共熔溶剂(NADES)提取的亚马逊植物(Uxi树皮和Jambolan叶片)活性成分,用于樱桃番茄保鲜。结果表明,柠檬酸基NADES(CC-CA)提取物具有高抗氧化活性(DPPH抑制率>95%)和显著抗菌效果,涂层可有效延缓果实失重、保持硬度、维持微生物品质达9天,感官评价接受度高(>80%),为减少采后损失提供了可持续的绿色包装方案。

  
天然低共熔溶剂的制备与表征
研究成功制备了三种基于胆碱胆碱的天然低共熔溶剂(NADES):胆碱胆碱-柠檬酸(CC-CA)、胆碱胆碱-葡萄糖(CC-G)和胆碱胆碱-尿素(CC-U)。所有NADES在25°C下均形成均一稳定的液体,无重结晶现象。理化性质分析显示,CC-U的密度最低(1.152 ± 0.037 g cm?3),CC-G的粘度最高(18.375 ± 0.430 mPa s),而CC-CA的极性参数(ENR)值最低(44.6 ± 0.1 kcal mol?1),表明其极性最强。粘度随温度升高(20至50°C)呈指数下降,加热可降低粘度40%以上,最高可达60%(CC-G),这有助于改善其在提取过程中的性能。
植物提取物的制备与生物活性评价
采用超声辅助法(45°C,2小时)利用上述NADES从Uxi树皮(YU)和Jambolan叶片(JL)中提取活性成分。与常规溶剂(EtOH/H2O 60%)相比,CC-CA NADES提取物(YU-CA和JL-CA)表现出最高的提取效率。YU-CA和JL-CA的总还原能力分别为4.23 ± 0.1 mg GAE mL?1和5.57 ± 0.2 mg GAE mL?1,并展现出强大的抗氧化活性,对DPPH自由基的抑制率分别达到95.15 ± 0.8%和89.82 ± 0.46%。抗菌活性评估显示,YU-CA和JL-CA提取物对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)均表现出极强的抑制作用,其中对铜绿假单胞菌的抑菌圈直径分别达到34.33 ± 1.15 mm和31 ± 2.59 mm。最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)分析进一步证实了其对铜绿假单胞菌的高度敏感性(MIC值分别为1.05 mg mL?1和0.52 mg mL?1)。
巴巴苏中果皮基活性涂层的开发与表征
以巴巴苏中果皮粉(4 g 100 g?1悬浮液)为基材,分别加入YU-CA或JL-CA提取物(100 g提取物 100 g?1巴巴苏中果皮),制备了两种活性涂层:C-YU-CA和C-JL-CA。与游离提取物相比,涂层中的生物活性有所降低,但仍保留了显著的抗氧化能力(C-JL-CA的DPPH抑制率为79.4% ± 0.55%)和抗菌活性。涂层的MBC值升高,例如对铜绿假单胞菌,C-YU-CA和C-JL-CA的MBC分别增至93.75 mg mL?1和187.5 mg mL?1,这可能是由于生物聚合物基质与酚类化合物之间的相互作用限制了活性物质的即时释放。
涂层在樱桃番茄保鲜中的应用效果
将涂层应用于樱桃番茄(商业成熟度,阶段6)并在25 ± 1°C下储存9天,评估其保鲜效果。视觉观察显示,C-JL-CA涂层能显著延迟番茄的软化和变质。在储存期间,涂层处理有效减缓了重量损失,从第7天起,涂层样品的失重率显著低于对照组。质地分析表明,C-JL-CA涂层处理的番茄在整个储存期内硬度无显著变化,而对照组和C-YU-CA处理组则出现软化。所有处理组的番茄红色度(a/b)在9天内均未发生显著变化,表明涂层未对果实颜色产生不良影响。内部品质分析显示,涂层有助于稳定番茄的pH值和可滴定酸度(TA),延缓了后熟过程。微生物学检测表明,涂层处理(尤其是C-YU-CA)能有效抑制总平板计数(TPC)和酵母霉菌的生长,提升了番茄的卫生品质。
感官分析与消费者接受度
感官评价以布鲁斯切塔(bruschetta)为载体,由110名未经过培训的品评员进行。结果显示,使用C-YU-CA和C-JL-CA涂层番茄制备的布鲁斯切塔总体接受度均超过80%。质地是接受度相对较低的属性(C-JL-CA为73%,C-YU-CA为74%),品评员评论多与面包的“酥脆”或“柔软”相关。风味方面则获得“好味道”等正面评价。消费者习惯问卷调查表明,大多数参与者因口味和外观良好而消费樱桃番茄,高成本是主要制约因素;在番茄开始变质时,直接丢弃仍是常见做法。
结论
本研究证实,基于柠檬酸的NADES是一种高效的绿色提取介质,可用于从亚马逊植物(Uxi和Jambolan)中获取高活性的酚类化合物。以此提取物增强的巴巴苏中果皮基涂层,在樱桃番茄保鲜方面展现出应用潜力,能有效延缓品质劣变,并具有良好的消费者接受度。该策略为开发可持续的活性食品包装材料、减少采后损失提供了创新思路。未来的研究可集中于优化涂层中提取物的浓度及其在长期储存中的稳定性,以推动该技术的工业化应用。
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