超声辅助HP-β-CD包封香茅精油用于芒果保鲜的工艺优化与机制研究

为解决芒果采后易腐问题，重庆师范大学团队创新性地采用超声辅助羟丙基-β-环糊精（HP-β-CD）包封香茅精油（LEO），通过响应面法优化获得包封率77.1%的复合物（UIC）。该复合物展现缓释特性和显著抗菌活性，使芒果贮藏期硬度损失降低34.4%，维生素C保留量提升43%，为热带水果绿色保鲜提供新策略。

　　

热带水果之王芒果因其独特风味广受喜爱，但采后损失率高达30-50%，主要源于真菌（如炭疽病菌）和细菌（如大肠杆菌）侵染。传统化学保鲜剂存在安全隐患，而天然香茅精油（LEO）虽具抗菌潜力，却受限于水溶性差、易挥发等缺陷。如何通过绿色技术提升LEO稳定性并实现精准释放，成为食品保鲜领域的关键难题。

重庆师范大学生命科学学院（Engineering Research Center of Active Substance and Biotechnology, Ministry of Education）的研究团队在《Ultrasonics Sonochemistry》发表研究，创新性地将超声物理场与分子包合技术结合。团队采用响应面法（RSM）优化超声功率（150W）、温度（36℃）和芯壁比（9:1）参数，通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等技术证实了LEO成功嵌入HP-β-CD空腔形成包合物（UIC），其包封效率达77.1%，较物理混合法提升40%。

研究运用紫外光谱（UV-vis）发现UIC在238nm处出现特征峰蓝移，傅里叶红外光谱（FTIR）显示LEO的C=O键（1672cm^-1）特征峰消失，证实主客体分子间氢键作用。热重分析（TGA）表明UIC使LEO热分解温度从146℃提升至344℃，抗菌实验显示10mg/mL UIC可完全抑制大肠杆菌生长。

在芒果保鲜应用中，UIC表现出三重保护机制：通过缓释LEO将失重率控制在9.49%（对照组11.81%）；维持果实硬度（损失率34.42% vs 对照组53.51%）；显著降低丙二醛（MDA）含量（5.75nmol/g vs 7.43nmol/g），延缓细胞膜脂过氧化。贮藏10天后，UIC处理组维生素C（VC）保留量达24.95mg/100g，较对照组高43%，且表面褐变延迟4天出现。

该研究突破性地将超声空化效应与环糊精包合技术结合，创建的"物理场-分子笼"协同体系解决了植物精油控释难题。相比传统浸泡法，UIC处理使芒果货架期延长30%，为减少采后损失提供可产业化的绿色方案。未来通过优化超声参数与复合壁材设计，该技术有望拓展至荔枝、龙眼等易腐水果保鲜领域，推动农产品减损技术创新。