层层组装技术制备玉米醇溶蛋白 / 茶多酚 / 苹果果胶涂层,显著提升鲜核桃仁贮藏性能

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Food Control 5.6

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  为解决鲜核桃仁易变质、货架期短的问题,研究人员以玉米醇溶蛋白(zein)、苹果果胶和茶多酚为原料,开展涂层保鲜研究。结果表明,P-ZNP-P-ZNP 多层涂层保鲜效果最佳,能有效延缓核桃仁品质劣变。该研究为冷链保鲜提供新技术。

  在水果和坚果的世界里,鲜核桃仁凭借其独特的口感,比干核桃更新鲜、更脆甜,赢得了众多消费者的喜爱,在许多国家都备受欢迎。可它却有着 “脆弱的一面”。鲜核桃仁水分含量高,呼吸作用旺盛,这使得它在收获季节的常温环境下,短短 2 - 3 天就可能因水分流失、腐烂发霉而变质。而且,其丰富的不饱和脂肪酸也容易引发脂质氧化和蛋白质氧化,不仅降低营养价值,还会产生难闻的气味。即便采用常用的低温储存方法,在 0°C 下储存约 40 天,鲜核桃仁也难逃发霉的命运。对于没有外壳保护、直接暴露在氧气和微生物面前的核桃仁来说,变质速度更快,储存时间更短。
为了攻克这些难题,来自昆明理工大学的研究人员踏上了探索之旅。他们将目光聚焦在层层组装(Layer-by-layer,LbL)技术上,尝试用玉米醇溶蛋白(zein)、茶多酚和苹果果胶为原料,为鲜核桃仁打造 “防护铠甲”,这项研究成果发表在《Food Control》上。

研究人员采用的主要技术方法包括:利用层层组装技术,将不同溶液交替沉积在鲜核桃仁表面,制备出不同的涂层。实验设置了多个处理组,以无菌水组作为对照,将样品在 4°C 下冷藏 40 天,期间对各项指标进行监测 。

外观变化研究


外观是判断核桃仁新鲜度最直观的方式。随着储存时间的延长,鲜核桃仁表面逐渐出现腐烂迹象。研究发现,经多层组装涂层 P-ZNP-P-ZNP 处理的核桃仁,腐烂面积明显得到控制,在延缓核桃仁变质方面效果显著。

理化指标测定


  1. 水分和质构相关指标:储存 40 天后,P-ZNP-P-ZNP 组的核桃仁在水分含量(23.66 %)、水活度(0.9750)和硬度(3217.81 g)上,显著高于对照组(P < 0.05)。这表明该涂层能够有效维持核桃仁的水分和质地,让其保持良好的口感和品质。
  2. 营养成分指标:在营养成分方面,P-ZNP-P-ZNP 组的总甜味氨基酸(0.83 mg/g)和多不饱和脂肪酸比例(53.18 %)同样显著高于对照组(P < 0.05)。这意味着该涂层在保存核桃仁营养成分上效果突出,让消费者能品尝到营养更丰富的核桃仁。
  3. 颜色指标:从颜色变化来看,P-ZNP-P-ZNP 组的 ΔE(3.77)显著低于 ZNP-P 组和对照组。ΔE 值越小,说明颜色变化越小,该涂层能更好地保持核桃仁的色泽,提升其商品价值。

微生物和氧化指标分析


  1. 微生物指标:在微生物生长方面,P-ZNP-P-ZNP 组的总活菌数(4.08 log CFU/g)显著低于其他组。这表明该涂层可以有效抑制微生物的生长,减少因微生物繁殖导致的核桃仁变质。
  2. 氧化指标:在脂质氧化相关指标上,P-ZNP-P-ZNP 组表现优异。无论是脂质氧化程度、E-nose 传感器对硫化物和氨 / 胺类化合物的响应增量、己醛含量(19.27 μg/100g),还是脂氧合酶(13.67 U/g)、过氧化物酶(1.71 U/g)和多酚氧化酶(5.11 U/g)的活性,都显著低于 ZNP-P 组和对照组。这充分说明该涂层能有效抑制脂质氧化,减缓核桃仁的品质劣变。

研究结论表明,多层组装的 P-ZNP-P-ZNP 涂层在冷藏(4°C)条件下,能够有效保持鲜核桃仁的理化性质,抑制微生物生长、脂质氧化、异味化合物生成和氧化酶活性。这项研究为延长鲜核桃仁的货架期提供了坚实的理论基础,有助于满足市场对鲜核桃仁的供应需求,推动鲜核桃仁产业的发展。未来,研究人员可进一步评估 P-ZNP-P-ZNP 涂层在不同储存条件下的保鲜效果,以及对其他坚果类食品的适用性,从而为食品保鲜领域开拓更广阔的应用前景。

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