中國熱科院生物所在呼吸躍變型水果采后常溫保鮮、延長貨架期研究方面取得重要進展。該研究以蛋白質、多糖、多酚和天然交聯劑等食品級原料為主，通過相變和交聯反應在水果表面形成雙網絡凝膠（double network hydrogen, DN）涂層，該DN涂層材料具有均勻致密的網絡結構、較高的抗氧化性和抑菌效果，能有效降低果實呼吸和乙烯釋放速率，延緩果實后熟、老化和變質，在食品常溫保鮮領域具有重要的應用潛力和參考價值。
牛油果（Persea americana）是一種熱帶貴族水果，以其獨特的味道和豐富的營養而聞名。它含有與堅果相似的各種不飽和脂肪酸，以及植物甾醇、生育酚和其他活性化合物，具有“高能低糖”的特點。牛油果是一種典型的呼吸躍變型水果，收獲后呼吸和代謝旺盛。它們在常溫條件下保質期只有5~7天，通常采用低溫貯藏限制化學和酶促反應來延長果實保質期。然而，當牛油果長時間暴露在低溫條件下時會發生“冷害”。據報道，在7±2℃冷藏條件下，75%的牛油果會出現灰色果肉現象。因此，探索室溫保鮮方法至關重要，需為減少牛油果過度浪費和降低經濟損失提供可行的解決方案。
本研究在研究團隊前期構建功能性雙網絡水凝膠遞送體系的基礎之上，重塑蛋白纖維化結構形成淀粉樣纖維（amyloid fiber, AF），利用天然多酚EGCG驅動AF自組裝形成第一個剛性網絡，天然陽離子多糖殼聚糖（chitosan, CS）作為第二個柔性網絡，兩個網絡在天然交聯劑京尼平的作用下滲透、締合、交聯形成雙網絡水凝膠（double network hydrogen, DN））。這兩種生物聚合物網絡按特定比例進行優化，形成均勻的微觀結構，通過液-固相變將其應用于牛油果表面，以提高其室溫下的儲存性。結果表明，DN涂層具有較低的水蒸氣透過率（389.65±3.62 gm-2d-1），可完全阻擋紫外線（0%透過率）。此外，與CS相比，其自由基清除能力（106.97% ~ 116.20%）顯著提高。對金黃色葡萄球菌（51.00%）、大腸桿菌（62.12%）、李斯特菌（30.60%）、銅綠假單胞菌（66.24%）等病原菌均有較強的抗菌效果。涂有DN的牛油果常溫保質期延長至12 天，與對照組相比，果實的顏色、硬度、失重和可溶性固形物含量保持穩定。此外，DN涂層抑制果實呼吸，減少乙烯釋放，提高體內抗氧化酶（SOD和POD）活性來控制和預防氧化，防止果實快速成熟并延緩果實變質。
DN涂層并不是食品級原料的簡單共混或復合，其雙層網絡形成的均勻致密的結構優勢使其發揮了屏障作用，并保持功能活性成分的持續緩慢的釋放，具有安全、簡單、高效的特點，是一種很有前途的食品保鮮策略，在食品工業的實際應用中具有很大的潛力。
相關研究成果以“Double network hydrogel coating improved avocado freshness preservation: Preparation, testing and mechanism”為題發表于《Food Hydrocolloids》。中國熱科院生物所鄭麗麗副研究員、海南大學聯合培養碩士研究生田子昂為共同第一作者，加工所盛占武研究員為該論文通訊作者。該研究得到海南省自然科學基金創新研究團隊項目、海南省科技人才創新項目等項目的資助。
論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0268005X25000451
日期：2025-02-16
牛油果（Persea americana）是一種熱帶貴族水果，以其獨特的味道和豐富的營養而聞名。它含有與堅果相似的各種不飽和脂肪酸，以及植物甾醇、生育酚和其他活性化合物，具有“高能低糖”的特點。牛油果是一種典型的呼吸躍變型水果，收獲后呼吸和代謝旺盛。它們在常溫條件下保質期只有5~7天，通常采用低溫貯藏限制化學和酶促反應來延長果實保質期。然而，當牛油果長時間暴露在低溫條件下時會發生“冷害”。據報道，在7±2℃冷藏條件下，75%的牛油果會出現灰色果肉現象。因此，探索室溫保鮮方法至關重要，需為減少牛油果過度浪費和降低經濟損失提供可行的解決方案。
本研究在研究團隊前期構建功能性雙網絡水凝膠遞送體系的基礎之上，重塑蛋白纖維化結構形成淀粉樣纖維（amyloid fiber, AF），利用天然多酚EGCG驅動AF自組裝形成第一個剛性網絡，天然陽離子多糖殼聚糖（chitosan, CS）作為第二個柔性網絡，兩個網絡在天然交聯劑京尼平的作用下滲透、締合、交聯形成雙網絡水凝膠（double network hydrogen, DN））。這兩種生物聚合物網絡按特定比例進行優化，形成均勻的微觀結構，通過液-固相變將其應用于牛油果表面，以提高其室溫下的儲存性。結果表明，DN涂層具有較低的水蒸氣透過率（389.65±3.62 gm-2d-1），可完全阻擋紫外線（0%透過率）。此外，與CS相比，其自由基清除能力（106.97% ~ 116.20%）顯著提高。對金黃色葡萄球菌（51.00%）、大腸桿菌（62.12%）、李斯特菌（30.60%）、銅綠假單胞菌（66.24%）等病原菌均有較強的抗菌效果。涂有DN的牛油果常溫保質期延長至12 天，與對照組相比，果實的顏色、硬度、失重和可溶性固形物含量保持穩定。此外，DN涂層抑制果實呼吸，減少乙烯釋放，提高體內抗氧化酶（SOD和POD）活性來控制和預防氧化，防止果實快速成熟并延緩果實變質。
DN涂層并不是食品級原料的簡單共混或復合，其雙層網絡形成的均勻致密的結構優勢使其發揮了屏障作用，并保持功能活性成分的持續緩慢的釋放，具有安全、簡單、高效的特點，是一種很有前途的食品保鮮策略，在食品工業的實際應用中具有很大的潛力。
相關研究成果以“Double network hydrogel coating improved avocado freshness preservation: Preparation, testing and mechanism”為題發表于《Food Hydrocolloids》。中國熱科院生物所鄭麗麗副研究員、海南大學聯合培養碩士研究生田子昂為共同第一作者，加工所盛占武研究員為該論文通訊作者。該研究得到海南省自然科學基金創新研究團隊項目、海南省科技人才創新項目等項目的資助。
論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0268005X25000451
日期：2025-02-16
