基于果胶/酪蛋白酸钠的柠檬-姜复合精油乳液的构建及其在鲜切胡萝卜保鲜中的应用研究

【编辑推荐】针对鲜切胡萝卜易腐败、营养流失快等问题，研究人员开发了以果胶(PE)/酪蛋白酸钠(SC)为基质的柠檬-姜复合精油(LEO/GEO)乳液涂层。通过优化PE/SC比例(1:1)、LEO/GEO配比(1:1)及油相浓度(10%)，获得高稳定性乳液，其抗菌性（对金黄色葡萄球菌抑制率达100%）和抗氧化性显著，能延缓胡萝卜中抗坏血酸和类胡萝卜素降解，提升酚类含量65%，延长货架期至10天，为鲜切蔬菜保鲜提供新策略。

　　

鲜切蔬菜因其便捷性和高营养价值成为现代饮食的重要组成部分，但加工过程中的机械损伤会导致生理代谢紊乱、微生物侵染和营养成分流失。以胡萝卜为例，其富含的酚类化合物、γ-氨基丁酸和类胡萝卜素在切割后易发生降解，导致"白霜"现象和品质劣变。传统保鲜技术如紫外线照射或含氯消毒剂虽有效，但可能破坏营养成分。生物活性涂层技术因其绿色安全特性成为研究热点，其中植物精油(EOs)凭借抗菌抗氧化功能备受关注，但存在挥发性强、稳定性差等瓶颈。

为解决上述问题，中国的研究团队通过构建果胶(PE)/酪蛋白酸钠(SC)复合乳液体系负载柠檬-姜精油(LEO/GEO)，系统评估了不同配比对乳液性能的影响，并应用于鲜切胡萝卜保鲜。研究发现，PE/SC比例为1:1时，通过静电相互作用形成稳定多糖-蛋白复合物，乳液粒径(D[3,2])最小（约300 nm），zeta电位绝对值最高（-35 mV），表明体系具有优异物理稳定性。当LEO/GEO比例为1:1且油相浓度10%时，乳液对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和大肠杆菌(Escherichia coli)的抑制率分别达100%和82%，且DPPH自由基清除率提升40%，显示协同抗菌抗氧化效应。

关键技术包括：通过激光粒度仪测定乳液粒径分布和zeta电位评估稳定性；采用琼脂扩散法和微量稀释法测定抗菌活性；通过DPPH和ABTS自由基清除实验评价抗氧化能力；利用高效液相色谱(HPLC)定量分析胡萝卜中抗坏血酸、酚类等活性成分的变化。

【材料与试剂】
实验选用食品级PE和SC作为乳化基质，LEO主要含柠檬烯(limonene)和β-蒎烯(β-pinene)，GEO则以α-姜烯(α-zingiberene)和姜酚(gingerol)为主。新鲜胡萝卜样本经标准化处理后用于保鲜实验。

【液滴尺寸与电位分析】
研究显示，PE/SC比例显著影响乳液性能。当比例为1:1时，D[4,3]和D[3,2]值最小，粒径分布最窄，且zeta电位绝对值最大，表明静电稳定作用最强。增加GEO比例会适度增大粒径但提升抗氧化性，而10%油相浓度可实现功能性与稳定性的平衡。

【结论与意义】
该研究成功开发出PE/SC基LEO/GEO复合乳液涂层，能有效抑制鲜切胡萝卜的微生物生长（菌落总数降低2 log CFU/g），延缓抗坏血酸损失率达60%，类胡萝卜素保留率提高45%，并通过维持超氧化物歧化酶(SOD)活性减轻氧化损伤。感官评价表明，处理组胡萝卜的色泽和质地保持良好，货架期延长至10天。这项研究为鲜切蔬菜保鲜提供了兼具功能性和经济性的解决方案，PE/SC复合体系的设计思路也可拓展至其他活性成分递送系统。

论文的创新性在于：首次阐明PE/SC与LEO/GEO四元体系的协同稳定机制；建立乳液功能特性（抗菌/抗氧化）与宏观保鲜效果的定量关联；开发出无需化学防腐剂的绿色保鲜技术。该成果发表于《Food Chemistry》，对推动农产品减损增效和可持续发展具有重要实践价值。