紅艷欲滴的草莓，香甜軟糯的香蕉，總是讓人忍不住想多買些。
但常常隔天就會發(fā)現(xiàn)，草莓開始滲水發(fā)霉，香蕉皮布滿黑斑。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年全球約有13億噸食物被丟棄，其中水果和蔬菜占5億噸，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和資源浪費(fèi)。因此，延長新鮮水果和蔬菜等食品的保質(zhì)期，成為亟需解決的問題。
目前，用于保存水果的技術(shù)多種多樣，包括涂蠟、低溫冷藏、氣體包裝、塑料包裝膜，以及生物質(zhì)保鮮涂層等，但存在抗菌性差、環(huán)境污染嚴(yán)重、能耗高、對人體健康存在隱患等問題。例如水果表面的蠟層會增加清潔難度，從而可能對水果風(fēng)味產(chǎn)生不利影響，并存在潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)。低溫冷藏和氣體包裝存在高昂的運(yùn)行成本和巨大的能源消耗。商業(yè)塑料包裝膜往往缺乏抗菌和抗氧化性能，導(dǎo)致保存效果不佳。此外，塑料包裝膜在降解過程中產(chǎn)生的微塑料顆粒會滲入生態(tài)系統(tǒng)，造成長期且嚴(yán)重的危害。
科學(xué)家們一直在尋找更安全、環(huán)保的解決方案——最近，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所茶葉質(zhì)量與風(fēng)險(xiǎn)評估創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)從茶葉中找到了突破口，相關(guān)成果以“TeaPolyphenolSelf-assemblyNanocompositeCoatingforFruitPreservation”為題發(fā)表在材料科學(xué)SCI1區(qū)期刊《ACSNano》。
茶多酚是廣泛存在于茶葉、水果和蔬菜中的植物次生代謝產(chǎn)物，具有活性羥基、結(jié)構(gòu)多樣、反應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，天然具備抗氧化和抗菌能力。然而，多酚結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性使其容易受到環(huán)境因素（如pH值、紫外線、氧氣等）的影響，這限制了它們的保鮮效力。
針對以上問題，該研究創(chuàng)新性地提出了一種茶多酚與鋅離子（TPZn）自組裝納米復(fù)合涂層，該復(fù)合物夠有效地覆蓋各種生物基底的表面，用于水果表面涂覆，發(fā)揮抗菌、抗氧化、保濕和抑菌膜形成抑制等多重保鮮功能。該涂層通過一步法制備，工藝簡便，適合規(guī)?；瘧?yīng)用。
水果保鮮用TPZn納米復(fù)合涂層的制備與保存方法
該研究系統(tǒng)評價了TPZn材料的安全性和保鮮效果。在細(xì)胞、斑馬魚、線蟲、小鼠和植物芽苗的毒理實(shí)驗(yàn)中，TPZn均表現(xiàn)出良好的生物相容性，無顯著毒性反應(yīng)。在抑菌試驗(yàn)中，TPZn對常見腐敗菌（如金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌）具有顯著抑制作用。對細(xì)菌生物膜的成像和蛋白滲漏分析表明，TPZn能破壞細(xì)菌細(xì)胞膜，抑制其在水果表面定植，從源頭延緩腐敗進(jìn)程。
在水果應(yīng)用實(shí)測中，該研究將TPZn涂層溶液噴涂或浸泡草莓和香蕉表面，經(jīng)自然風(fēng)干處理后進(jìn)行常溫貯藏。結(jié)果表明，TPZn涂層能使草莓保鮮期延長至6天，香蕉保鮮期延長至8天，為對照組的2倍以上，且維生素C和花青素含量保持良好，重量損失和軟化程度顯著降低，表皮褐變明顯延緩，顯示出良好的抗氧化和保水效果。
TPZn納米復(fù)合涂層對草莓和香蕉的保鮮效果
a為處理后香蕉的典型外觀，b為處理后草莓的典型外觀
此外，在污染模型實(shí)驗(yàn)中，即使草莓表面人為接種腐敗菌株，TPZn涂層依然表現(xiàn)出優(yōu)異的抗菌性能，有效延遲腐敗發(fā)生。此外，TPZn的保鮮性能不亞于市售的二氧化氯保鮮劑，且材料天然、安全、無刺激性，具有替代傳統(tǒng)保鮮手段的極大潛力。
TPZn納米復(fù)合涂層對水果表面抗菌、抗氧化及保水性能的觀察研究
a為不同儲存時間草莓典型外觀的變化；草莓經(jīng)金黃色葡萄球菌處理后，涂覆TPZn納米復(fù)合涂層；b為儲存0~8天果實(shí)樣品的重量損失及硬度(c)變化；d為不同處理組儲存8天后維生素C含量與花青素含量的變化；e為草莓在4°C冰箱中儲存不同時間后的狀態(tài)。
該研究提供了一種來源天然、綠色環(huán)保、功能復(fù)合的新型水果保鮮手段，為新一代可食用功能涂層材料的開發(fā)提供了重要理論基礎(chǔ)和實(shí)踐依據(jù)，在推動減損保鮮、綠色包裝及食品安全保障等方面具有重要應(yīng)用前景。
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