近日，中國熱科院南亞所旱作新材料研究室在涂膜保鮮新材料研究領域取得新進展，研究團隊引入Pickering乳液作為肉桂精油的負載體系，以玉米醇溶蛋白（zein）和沒食子酸（GA）的共價復合物作為乳化劑，制備得到zein-GA復合物穩定肉桂精油的Pickering乳液（ZGPE）。在此基礎上，研究不同ZGPE負載量對基質殼聚糖（CS）成膜后性能的影響，選取綜合性能最優的ZGPE/CS比例，配制成為乳液活性涂膜液，并用于芒果采后的貯藏保鮮，以評價其實際應用價值。芒果作為一種典型的呼吸躍變型水果，采收后呼吸代謝旺盛，加之產地溫度濕度較高的影響，在貯藏和運輸過程中極易發生腐敗變質的現象，同時微生物的侵染還會加速果實腐敗變質的過程。涂膜保鮮，一種使用生物基聚合物，如多糖或蛋白質，利用其成膜性和生物活性，通過抗菌抗氧化活性以及降低采后水果的呼吸強度、酶活性和代謝率等方式，達到保鮮效果的方法。
該研究發現堿處理法制備蛋白質-多酚共價物的機制是多酚氧化形成的醌與蛋白質親核基團的反應。由zein-GA復合物作為乳化劑制備的ZGPE粒徑分布均勻，Zeta電位為-43.25 mV，乳液穩定性較好。ZGPE的負載改善了殼聚糖基質成膜后易溶脹的缺點，使活性膜表面疏水性增加；且活性膜中負載的肉桂精油在食品模擬物溶液中表現出長效緩釋特性，能顯著延長保鮮作用效果。沒食子酸（GA）和肉桂精油賦予基質成膜后良好的抗氧化能力和抑菌性能，表明其作為保鮮材料，有保護食品在貯藏運輸過程中免受氧化而導致的營養流失及變質的能力。
該研究保鮮實驗顯示，在10 d貯藏周期內，乳液活性涂膜組果實的失重率、呼吸強度、pH值、硬度和可溶性固形物等指標，相比對照組都有所改善。此外，乳液活性涂層還能夠激發芒果果實中超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化氫酶（CAT）的活性，降低丙二醛（MDA）在機體中的堆積，抑制活性氧對組織細胞的攻擊，更好保持了果實組織細胞的完整性。同時，肉桂精油的存在也阻止了貯藏期間微生物的入侵。綜上所述，負載ZGPE的活性涂膜能夠有效保持芒果果實采后貯藏的品質，延長其貨架期。
該研究成果以“Enhanced mechanical properties and antibacterial activities of chitosan films through incorporating zein-gallic acid conjugate stabilized cinnamon essential oil Pickering emulsion”為題發表于《International Journal of Biological Macromolecules》。中國熱科院與華中農業大學聯培研究生楊林杰為論文第一作者，中國熱科院李普旺研究員和楊子明副研究員、周闖助理研究員為論文共同通訊作者，該項研究得到了海南省重點研究計劃項目（ZDYF2023XDNY030）、中國熱帶農業科學院國家熱帶農業科學中心科技創新團隊（NO. CATASCXTD202305）和中央級科研事業單位基本科研業務費專項2022年科技“揭榜掛帥”項目（NO.1630062022006）的資助。
報道鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.128933
日期：2024-06-24
該研究發現堿處理法制備蛋白質-多酚共價物的機制是多酚氧化形成的醌與蛋白質親核基團的反應。由zein-GA復合物作為乳化劑制備的ZGPE粒徑分布均勻，Zeta電位為-43.25 mV，乳液穩定性較好。ZGPE的負載改善了殼聚糖基質成膜后易溶脹的缺點，使活性膜表面疏水性增加；且活性膜中負載的肉桂精油在食品模擬物溶液中表現出長效緩釋特性，能顯著延長保鮮作用效果。沒食子酸（GA）和肉桂精油賦予基質成膜后良好的抗氧化能力和抑菌性能，表明其作為保鮮材料，有保護食品在貯藏運輸過程中免受氧化而導致的營養流失及變質的能力。
該研究保鮮實驗顯示，在10 d貯藏周期內，乳液活性涂膜組果實的失重率、呼吸強度、pH值、硬度和可溶性固形物等指標，相比對照組都有所改善。此外，乳液活性涂層還能夠激發芒果果實中超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化氫酶（CAT）的活性，降低丙二醛（MDA）在機體中的堆積，抑制活性氧對組織細胞的攻擊，更好保持了果實組織細胞的完整性。同時，肉桂精油的存在也阻止了貯藏期間微生物的入侵。綜上所述，負載ZGPE的活性涂膜能夠有效保持芒果果實采后貯藏的品質，延長其貨架期。
該研究成果以“Enhanced mechanical properties and antibacterial activities of chitosan films through incorporating zein-gallic acid conjugate stabilized cinnamon essential oil Pickering emulsion”為題發表于《International Journal of Biological Macromolecules》。中國熱科院與華中農業大學聯培研究生楊林杰為論文第一作者，中國熱科院李普旺研究員和楊子明副研究員、周闖助理研究員為論文共同通訊作者，該項研究得到了海南省重點研究計劃項目（ZDYF2023XDNY030）、中國熱帶農業科學院國家熱帶農業科學中心科技創新團隊（NO. CATASCXTD202305）和中央級科研事業單位基本科研業務費專項2022年科技“揭榜掛帥”項目（NO.1630062022006）的資助。
報道鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.128933
日期：2024-06-24
