综述:基于巴西棕榈蜡纳米涂层混合印楝籽油、香芹酚和丁子香酚对普通柑橘货架期延长的效果

【字体: 时间:2025年06月23日 来源:Food Chemistry Advances CS1.9

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  这篇综述创新性地探讨了巴西棕榈蜡(CW)纳米涂层(NCFs)复合天然活性成分(印楝籽油、香芹酚、丁子香酚)对普通柑橘采后品质的影响。研究通过纳米乳化技术开发了四种配方(NCF1-4),其中含1%香芹酚的NCF3表现最优,可显著降低果实失重率(11.71% vs 对照21.72%)、维持硬度(8.04 N vs 1.97 N)并抑制微生物生长(2.69 log10 CFU/g vs 8.47 log10 CFU/g),其协同作用机制为蜡质屏障与活性成分的抗菌/抗氧化双重功效。

  

基于天然活性成分的纳米涂层技术革新柑橘保鲜

研究背景与意义

全球果蔬采后损失高达30-40%,普通柑橘(Citrus reticulata Blanco)因易受青霉(Penicillium digitatum)等病原体侵袭,货架期仅约10天。传统合成包装存在环境隐患,而巴西棕榈蜡(CW)因其可食用性、成膜性和疏水性成为理想替代品。本研究创新性地将印楝籽油、香芹酚(carvacrol)和丁子香酚(eugenol)三种天然抗菌剂整合至CW基纳米涂层(NCFs),通过纳米乳化技术构建多功能保鲜体系。

材料与方法

采用两步法制备NCFs:先通过自发乳化将熔融CW(4% w/v)与吐温80(5% v/v)混合,再经超声处理(20 kHz,750 W)获得均匀乳液。设置四组配方:基础CW(NCF1)、添加1%印楝籽油(NCF2)、香芹酚(NCF3)或丁子香酚(NCF4)。通过动态光散射(DLS)测定粒径(235-490 nm),FTIR分析化学结构,并评估其对柑橘采后品质的影响。

关键发现

物理特性:NCF3呈现双峰粒径分布(峰值648 nm和30 nm),zeta电位-25.3 mV,粘度10.36 cP。FTIR显示1638 cm-1处CW特征羰基峰,证实活性成分成功负载。

抗菌效能:NCF3对柑橘主要病原体表现出广谱抑制,对指状青霉(P. digitatum)和意大利青霉(P. italicum)的抑菌圈分别达21.3 mm和22.3 mm,显著优于对照组。其机制源于香芹酚的酚羟基破坏微生物膜结构。

保鲜效果

  • 生理指标:NCF3处理组30天失重率仅11.71%,较对照组降低46%;果实硬度保持8.04 N(对照组1.97 N)。
  • 生化指标:总可溶性固形物(TSS)增幅最缓(10.33 °Brix vs 对照13.5 °Brix),抗坏血酸保留量达98.26 mg/100mL(对照54.38 mg/100mL)。
  • 微生物控制:酵母霉菌数仅2.69 log10 CFU/g,较对照组(8.47 log10 CFU/g)降低68%。

作用机制

纳米涂层通过三重协同效应延长货架期:

  1. 物理屏障:CW纳米矩阵降低O2/CO2交换,抑制呼吸速率(14.66 mg CO2·kg-1·h-1 vs 对照19.66)。
  2. 化学保护:活性成分清除自由基,DPPH清除率保持50.02%(对照20.92%)。
  3. 生物防御:香芹酚破坏真菌细胞膜,丁子香酚抑制孢子萌发。

应用前景

该技术为可持续农业提供解决方案,其纳米级载体系统可拓展至其他易腐水果。未来研究可优化活性成分缓释性能,并探索工业化生产路径。

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