MFC/CMC 复合涂层:延缓香蕉褐变、延长货架期的创新之选

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Food Chemistry 8.5

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  香蕉采后损失达 25 - 50%,为延长其货架期,研究人员开展以微纤化纤维素(MFC)添加羧甲基纤维素(CMC)为屏障涂层的研究。结果显示,合适比例的 MFC/CMC 涂层能延缓香蕉褐变 2 天,减重超 30%。该研究有望开发低成本植物基保鲜技术。

  在水果的世界里,香蕉凭借软糯香甜的口感和丰富的营养,成为人们餐桌上的常客。然而,香蕉是典型的呼吸跃变果实,采摘后快速的呼吸作用以及乙烯大量产生,会促使其迅速成熟,外观、重量、硬度、口感等方面发生不可逆变化,其中香蕉皮褐变最为明显。消费者往往根据香蕉皮颜色判断其品质,所以延缓香蕉皮褐变、减少重量损失对零售商增加利润至关重要。虽然目前有多种保鲜方法,如优化冷藏运输、气调包装、添加抗氧化剂等,但这些方法存在成本高、效果有限等问题。此外,在评估屏障涂层对香蕉褐变和成熟控制的有效性方面,还缺乏对比研究。在此背景下,开发一种低成本、高效的保鲜技术迫在眉睫。
为了解决香蕉保鲜难题,来自国外的研究人员开展了以微纤化纤维素(Microfibrillated Cellulose,MFC)添加羧甲基纤维素(Carboxymethyl Cellulose,CMC)为屏障涂层的研究,相关成果发表在《Food Chemistry》。研究旨在开发基于 MFC 的低成本屏障涂层技术,以延长香蕉货架期、减少采后损失。

在研究方法上,研究人员选用来自 WestRock 公司的原生漂白硫酸盐硬木浆(BKHP)制备 MFC,从 Sigma - Aldrich 公司购买平均分子量约 700,000 Da 的羧甲基纤维素(CMC) 。以威斯康星州麦迪逊当地市场购买的新鲜 Chiquita 香蕉为实验材料,未进行乙烯处理。通过在培养皿中浇铸制备 5 种屏障涂层配方的薄膜,研究其物理和光学特性,以此探究 MFC/CMC 屏障涂层对延缓香蕉皮褐变和成熟过程的影响。

研究结果方面:

  • 涂层对香蕉皮褐变和成熟的影响:研究人员通过监测香蕉皮外观、颜色褐变、重量损失、硬度和总可溶性固形物(Total Soluble Solids,TSS)等指标,评估 MFC 添加 CMC(MFC/CMC)涂层在常温下对香蕉的保鲜效果。结果显示,适当添加 CMC 的 MFC/CMC 涂层能有效延缓香蕉褐变 2 天。当使用浓度(wt%)比为 0.55:0.05 的 MFC/CMC 水悬浮液进行涂层处理时,在延缓香蕉皮褐变的同时,还能减少香蕉软化,且不会显著减缓香蕉成熟过程。
  • 涂层对香蕉重量损失的影响:与对照组相比,MFC/CMC 涂层可使香蕉重量损失减少超过 30%。仅添加少量 CMC(0.6% MFC 中含 0.05% CMC),就能使香蕉重量损失降低约三分之一。这表明 MFC/CMC 涂层能有效抑制香蕉水分散失,减少重量损失。

研究结论与讨论部分指出,用含有 CMC 的 MFC 悬浮液对香蕉进行屏障涂层处理,降低了涂层薄膜的孔隙率,从而减少了香蕉的重量损失,减缓了香蕉的软化和果皮褐变,延长了香蕉的货架期。该研究的创新之处在于使用低成本且可持续的 MFC,通过简单混合 MFC 水悬浮液和 CMC 形成配方,在延缓香蕉褐变的同时保持其新鲜度和口感。这项研究意义重大,为呼吸跃变果实开发基于植物的简单屏障涂层配方提供了可能,有望推动低成本、环保的水果保鲜技术走向市场,在减少水果采后损失、保障水果品质方面发挥重要作用,助力水果产业可持续发展。

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