创新性芦荟凝胶复合涂层(含褪黑素与水杨酸)对芒果采后品质的协同保鲜机制研究

【字体: 时间:2025年06月01日 来源:BMC Plant Biology 4.3

编辑推荐:

  为解决芒果采后易软化腐烂、货架期短的问题,伊朗研究人员开发了含褪黑素(ML)和水杨酸(SA)的芦荟凝胶(AV)复合涂层。研究发现AV+ML和AV+SA处理显著降低呼吸速率(4.5 kg/cm2硬度保持),减少重量损失(5.7%),维持酚类(4.3 mg GAE/g)和抗氧化活性,为热带水果绿色保鲜提供新策略。

  

芒果作为全球第三大热带水果,其香甜的口感和丰富的营养价值深受消费者喜爱。然而,这种典型的呼吸跃变型(climacteric)水果在采后极易快速软化、失水皱缩,据统计约41%的芒果因采后品质劣变而损失。传统化学保鲜剂存在健康隐患,而低温贮藏和改性气调包装成本高昂。如何通过绿色技术延长芒果货架期,成为产业亟待解决的难题。

伊朗霍尔木兹甘大学的研究团队创新性地将天然芦荟凝胶(AV)与两种生物活性物质——褪黑素(ML)和水杨酸(SA)结合,开发出复合涂层系统。研究发现,经AV+ML处理的芒果在20±2℃贮藏15天后仍保持4.5 kg/cm2的果肉硬度,AV+SA组重量损失仅5.7%,显著优于对照组(10.2%)。该成果发表于《BMC Plant Biology》,为热带水果采后保鲜提供了经济高效的解决方案。

研究采用的主要技术包括:1) 成熟度一致的芒果采自伊朗Rodan产区;2) 40%芦荟凝胶与100μM ML或2 mM SA复合配方的浸渍处理;3) 贮藏期间定期测定呼吸速率(CO2分析仪)、色度(CIE Lab*系统)和质地(硬度计);4) 酚类(福林酚法)和抗氧化活性(DPPH法)的生化分析;5) 主成分分析(PCA)评估多参数相关性。

整体视觉接受度(OVA)
处理组芒果在15天贮藏后仍保持光滑果皮和紧实果肉,AV+ML组的市场可接受度评分达3.5分(4分制),而对照组已出现严重皱缩(1.5分)。

果实硬度
AV+ML处理通过抑制多聚半乳糖醛酸酶(PG)和纤维素酶活性,使果胶降解延缓,硬度比对照组高42%。

呼吸速率与重量损失
AV+SA组形成半透性屏障,使呼吸速率降低28%,与重量损失呈强正相关(r=0.89)。

生物活性物质
AV+SA处理的酚类含量(4.3 mg GAE/g)比对照组高3.6倍,DPPH自由基清除率与黄酮含量(r=0.92)显著相关。

理化指标
处理组可溶性固形物(TSS)上升延缓,AV+ML的滴定酸(TA)保持0.18%,pH值变化较对照组稳定。

色泽参数
AV+ML显著抑制果皮b*值(黄变指数),色度角(Hue)变化率降低61%,证实其延缓叶绿素降解的效果。

研究通过PCA分析揭示,F1轴(74.57%方差)主要关联硬度-酚类-抗氧化活性,而F2轴(9.84%)反映色泽-呼吸代谢差异。AV+ML处理在生物化学和物理指标上均呈现独特聚类,表明褪黑素通过双重机制——既作为抗氧化剂清除ROS,又通过调节细胞壁代谢基因(如PME)维持结构完整性。

该研究的创新性在于首次将AV凝胶与ML/SA的协同效应量化:SA通过抑制乙烯合成通路延缓成熟,而ML通过激活内源抗氧化系统(如提升PAL酶活性)减轻氧化损伤。这种"物理屏障-生理调控"双管齐下的策略,为开发无残留保鲜剂提供了理论依据。实际应用中,40%AV凝胶的成膜性与2 mM SA的抗菌活性形成互补,在热带地区常温条件下即可实现2周以上的品质保持,具有显著的商业化潜力。研究结果不仅适用于芒果,对其它呼吸跃变型水果如香蕉、番木瓜的采后管理也有重要借鉴意义。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号