《Food Chemistry: X》:Carbon dot- and nanoencapsulated essential oil-enabled electrospun microfibers mitigate oxidative deterioration and extend the shelf life of fresh-cut pomegranate arils
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开发了负载碳点(CDs)和精油(EO)纳米载体的电纺聚乙烯醇/壳聚糖(PVA/CH)垫。纳米垫抑制了鲜切石榴假种皮中的微生物生长。碳点和精油纳米载体减少了储存期间的氧化劣变。活性纳米纤维保留了酚类、抗坏血酸和抗氧化能力。协同氧化还原调节延缓了衰老并延长了假种皮
开发了负载碳点(CDs)和精油(EO)纳米载体的电纺聚乙烯醇/壳聚糖(PVA/CH)垫。纳米垫抑制了鲜切石榴假种皮中的微生物生长。碳点和精油纳米载体减少了储存期间的氧化劣变。活性纳米纤维保留了酚类、抗坏血酸和抗氧化能力。协同氧化还原调节延缓了衰老并延长了假种皮的货架期。
鲜切石榴假种皮因去皮操作失去天然屏障,在冷藏期间易发生活性氧(ROS)积累、水分流失和微生物增殖,导致品质快速劣变。传统冷藏和气调包装难以同时抑制氧化与微生物危害。本研究设计了一种负载碳点(CDs)和纳米封装波斯猪草(Heracleum persicum)精油(EONCs)的聚乙烯醇/壳聚糖(PVA/CH)电纺微纤维垫,并系统评估其对鲜切石榴假种皮的保鲜效果。
研究人员从伊朗Saveh商业果园采集成熟‘Saveh Sweet’石榴,制备鲜切假种皮后随机分为对照、CDs、游离精油(EO)和EONCs四组,每处理3次重复,于4±1°C、90±5%相对湿度下储存20天。采用水蒸气蒸馏提取精油,以高速均质-溶剂蒸发法制备壳聚糖基纳米胶囊,封装效率为87.6±2.4%;利用电纺丝制备PVA/CH微纤维垫,活性物质标准化为25 mg/垫。碳点通过FTIR、PL、XRD和DLS表征,纤维形貌用SEM观察,精油成分用GC-MS分析,释放动力学用气相色谱测定,并定期检测理化、生化、酶活性、微生物和营养指标。数据采用SAS软件进行双因素方差分析。
主要结果如下:
3.1 FTIR分析:碳点表面富含羟基、羰基和醚基等含氧官能团,赋予其亲水性和反应活性。
3.2 光致发光性质:碳点在388 nm激发下产生502 nm绿色荧光,斯托克斯位移约114 nm,显示稳定光学性能。
3.3 X射线衍射:XRD图谱呈现宽弥散峰,表明碳点以非晶碳为主,具有短程有序结构。
3.4 动态光散射:碳点水合粒径约6.5 nm,多分散指数0.162,粒径均匀。
3.5 形貌评价:PVA/CH纤维连续无串珠;掺入碳点后表面稍粗糙但结构完整;游离EO导致纤维串珠和不均匀,而EONCs恢复均匀形貌。
3.6 失重:对照组失重最高(0.788%),EONCs处理最低(0.303%),纳米垫有效减少水分流失。
3.7 pH和酸度:对照pH升至4.27,酸度降至0.35%;CDs处理pH仅3.97,酸度保留更好。
3.8 颜色参数:对照L*显著下降,a*、b*、C*升高;CDs和EONCs处理保持了更高亮度和饱和度。
3.9 可溶性固形物:对照TSS从16.65降至15.46°Brix,CDs处理保留16.04°Brix。
3.10 硬度:对照下降45%(8.25至4.50 N),CDs处理保持5.30 N。
3.11 总糖:对照总糖降至5.77 g/100g FW,CDs和EONCs分别保留8.58和8.98 g/100g FW。
3.12 总酚:对照损失37%(至188.36 mg GAE/100g),EONCs保留231.34 mg GAE/100g。
3.13 抗氧化能力:对照DPPH清除率从50.41%降至25.21%,EONCs保持41.61%。
3.14 总碳水化合物:对照从9.50升至10.88 g/100g,