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番木瓜采后易软化、受微生物侵害,货架期短。研究人员制备两亲性壳聚糖(DA-CS-AG)与熊果酸(UA)复合的活性涂膜。结果显示该涂膜可延缓番木瓜成熟 16 天,有望成为果蔬包装材料,为保鲜技术提供新思路。
番木瓜,这种生长在热带和亚热带地区的美味水果,深受大家喜爱。然而,它就像个 “娇弱的公主”,采后很快就会软化、成熟,而且在搬运过程中,它那薄薄的外皮很容易受伤,再加上高含水量,使得它极易受到微生物的 “攻击”,这让果农和商家们十分头疼。为了解决番木瓜保鲜的难题,来自岭南师范学院的研究人员开展了一项极具价值的研究。他们成功制备出两亲性壳聚糖(DA-CS-AG)复合熊果酸(UA)的活性涂膜,并将其应用于番木瓜的保鲜。研究发现,这种活性涂膜能够有效延缓番木瓜在 25℃下的成熟过程,根据外观、颜色变化、品质指标和感官评价,可延长保鲜期达 16 天。这一成果意义重大,为水果和蔬菜的保鲜包装提供了新的材料选择,有助于推动农产品保鲜技术的发展。该研究成果发表在《Food Packaging and Shelf Life》杂志上。
研究人员在这项研究中主要运用了以下关键技术方法:一是采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、固态核磁共振碳谱(13C NMR)和 X 射线光电子能谱(XPS)对两亲性壳聚糖(DA-CS-AG)的化学结构进行表征确认;二是运用扫描电子显微镜(SEM)观察熊果酸(UA)在涂膜中的分布情况;三是通过一系列实验测定涂膜的各项性能,如厚度、耐水性、拉伸强度、抗氧化性和抗菌性等;四是开展番木瓜果实的保鲜实验,监测果实的外观、颜色、品质指标等变化。
1. 两亲性壳聚糖(DA-CS-AG)的合成与表征
研究人员通过将精氨酸(AG)和脱氧胆酸(DA)引入壳聚糖(CS)链,成功制备出两亲性壳聚糖(DA-CS-AG)。通过 FT-IR、13C NMR 和 XPS 分析,确认了其化学结构。FT-IR 光谱显示,CS 原本的一些特征峰发生了变化,CS-DA 中–CONH2 基团的特征吸收波长在 1647 和 1568 cm-1 处强度增强,这表明 DA 成功接枝到了 CS 链上。
2. 熊果酸(UA)/ 两亲性壳聚糖(DA-CS-AG)涂膜的制备与性能研究
研究人员将 UA 掺入 DA-CS-AG 中制备涂膜,并研究了 UA/DA-CS-AG 不同重量比对涂膜理化特性的影响。随着 UA 与 DA-CS-AG 重量比从 1:20 增加到 4:20,涂膜厚度增加、耐水性提高、拉伸强度增强,抗氧化和抗菌性能也有所提升。但当重量比增至 4:20 时,涂膜的紫外线屏蔽能力、水蒸气阻隔性能和弹性性能却出现恶化。
3. 番木瓜果实保鲜实验
研究人员对番木瓜果实进行了保鲜实验,观察 UA/DA-CS-AG 涂膜对果实外观、颜色和品质的影响。结果表明,UA/DA-CS-AG-2 涂膜在 25℃下可延缓番木瓜成熟 16 天。从外观上看,涂膜处理的番木瓜果实保持较好的完整性,颜色变化较慢;在品质指标方面,果实的硬度、可溶性固形物含量等指标变化更缓慢,感官评价也显示涂膜处理的果实口感和风味更好。
在研究结论部分,研究人员制备的基于两亲性壳聚糖复合熊果酸的活性涂膜,在番木瓜保鲜方面展现出良好的效果。FT-IR、13C NMR 和 XPS 分析证实了 DA-CS-AG 的成功制备,FT-IR 光谱和 SEM 表明 UA 成功包裹在涂膜中。虽然 UA 的加入降低了涂膜的热稳定性,但却提高了涂膜表面的密度和均匀性。综合各项实验结果,这种活性涂膜有望成为水果和蔬菜保鲜的新型包装材料,为解决农产品采后保鲜问题提供了新的途径和方法,对推动农产品保鲜行业的发展具有重要意义。