牛油果叶绿色合成纳米银复合壳聚糖可食膜在常温保鲜中的应用研究

【字体: 时间:2025年06月21日 来源:Biocatalysis and Agricultural Biotechnology 3.4

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  本研究针对牛油果常温贮藏易受霉菌(如Aspergillus niger)侵染导致腐败的问题,创新性地将牛油果叶提取物绿色合成的纳米银颗粒(AgNPs,粒径142.3 nm)与壳聚糖可食膜结合,开发出CLAg复合涂层。实验证实该涂层能显著抑制霉菌生长(损伤率降至0%),延缓果实硬度下降和可溶性固形物变化,为热带水果绿色保鲜提供新策略。

  

牛油果作为全球贸易量最大的热带水果之一,其高营养价值和柔软质地却成为保鲜难题——常温下呼吸旺盛易过熟,薄果皮更易受霉菌(如Aspergillus niger)侵袭。传统冷藏虽有效但成本高,而化学防腐剂存在安全隐患。越南胡志明市工业贸易大学与越南科学技术研究院的研究团队另辟蹊径,利用牛油果自身资源:从废弃叶片提取活性成分绿色合成纳米银(AgNPs),再与天然聚合物壳聚糖结合,开发出兼具物理屏障和生物抗菌功能的智能可食膜。

研究采用紫外分光光度法表征AgNPs合成效果,透射电镜(TEM)测定其粒径分布;通过质构仪和色差仪分析复合膜机械性能;人工接种5 Log CFU/ml的A. niger孢子悬液模拟自然感染,统计损伤率;监测贮藏期间果实重量、pH、硬度等指标变化。

材料特性研究
TEM显示AgNPs平均粒径142.3 nm,紫外吸收峰位于400-500 nm。复合膜表面粗糙度增加但厚度无显著差异,证实纳米颗粒成功嵌入聚合物基质。

抗真菌效能验证
62.5 ppm AgNPs即可显著抑制A. niger生长。贮藏4天后,CLAg组损伤率为0%,显著低于对照组(48.33%)和纯AgNPs组(7%),证明壳聚糖缓释效应增强抗菌持续性。

保鲜效果评估
涂层使果实失重率降低23%,总可溶性固形物(TSS)变化延缓3天。色差分析显示CLAg组ΔE值较对照组低1.5倍,有效保持商品外观。

该研究首次实现牛油果"全株利用"——叶片变废为宝合成AgNPs,果实用其涂层延长货架期。壳聚糖-纳米银协同作用机制为:壳聚糖形成气体选择性屏障延缓呼吸,AgNPs破坏真菌细胞膜完整性。相比化学法合成的纳米材料,植物源性AgNPs更符合食品安全要求,其工业化应用潜力体现在:①原料成本低;②喷涂工艺简单;③可扩展至芒果等易腐热带水果保鲜。论文发表于《Biocatalysis and Agricultural Biotechnology》,为发展循环农业和减少采后损失提供双赢方案。

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