2025-07-11 15:29:32
炎炎夏日,正是各種水果上市的好時(shí)節(jié)。然而,水果易腐的特性卻導(dǎo)致了巨大的供應(yīng)鏈損耗。倘若能夠有效延長(zhǎng)水果保鮮期,將顯著減少食物浪費(fèi),意義重大。
近日,陜西師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院教授楊鵬課題組成功開發(fā)了一種可食用的蛋白質(zhì)基水果保鮮涂層。它不僅能將完整水果的室溫保質(zhì)期延長(zhǎng)至原來的2—5倍,甚至連鮮切水果在冷藏條件下都能保鮮10天。相關(guān)研究成果日前發(fā)表在《自然·通訊》上。
具有較強(qiáng)黏附性
蛋白質(zhì)淀粉樣聚集體是一種在自然界中廣泛存在的特殊蛋白質(zhì)聚集形式。由不同蛋白質(zhì)形成的淀粉樣聚集體,其生理功能也千差萬別。楊鵬舉例說,植物會(huì)以蛋白質(zhì)淀粉樣聚集體的方式儲(chǔ)存蛋白質(zhì);兒童換牙時(shí),新牙的生成也離不開蛋白質(zhì)淀粉樣聚集體引導(dǎo)羥基磷灰石再生……
一般而言,天然的蛋白質(zhì)淀粉樣聚集體黏附性極強(qiáng)。楊鵬設(shè)想,如果能把蛋白質(zhì)淀粉樣聚集體制成薄膜覆蓋在水果表面,就能阻隔氧氣、抑制水果的新陳代謝,同時(shí)又能鎖住水分、延緩水果的風(fēng)味流失。
既透氣又防水
為此,研究團(tuán)隊(duì)巧妙地“解”開了蛋白質(zhì)分子的二硫鍵,基于人工合成的蛋白質(zhì)淀粉樣聚集體,成功制備出了一種名為PTL的新型薄膜材料。這種材料如同“分子膠水”一樣,能自動(dòng)鋪展成超薄保護(hù)膜,并牢牢地黏附在水果表面,其黏性比天然蛋白質(zhì)淀粉樣聚集體更強(qiáng)。
為進(jìn)一步提升保護(hù)膜的性能,團(tuán)隊(duì)在PTL中加入了兩種天然成分:從海藻中提取的海藻酸鈉,從植物纖維中提取的納米晶體。前者可使薄膜更柔韌,后者則既能保持薄膜強(qiáng)度,又能阻擋氧氣透過。這就仿佛為水果穿上了一件既透氣又防水的“防護(hù)衣”。為了讓這層“防護(hù)衣”具備殺菌、抗氧化功能,研究人員還加入了溶菌酶和半胱氨酸。
“通過以上操作,PTL被制成了ALP保鮮涂層,它具備更強(qiáng)的成膜能力和氣體屏障性能?!眻F(tuán)隊(duì)成員孔佳說,“ALP保鮮涂層中的各種成分協(xié)同作用,就像給水果打造了一個(gè)‘智能保鮮艙’,既能抑制呼吸作用,又能防止水分流失。”
保鮮效果顯著
楊鵬團(tuán)隊(duì)對(duì)包括草莓、枇杷、芒果、香蕉等在內(nèi)的17種常見水果進(jìn)行了全面測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果令人興奮:這種神奇的保鮮涂層能讓水果在室溫下的保鮮期延長(zhǎng)2—5倍。
更令人驚喜的是,這層“防護(hù)衣”完全由天然可食用材料制成,進(jìn)入人體后能夠被安全分解。楊鵬表示:“我們通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)充分驗(yàn)證了ALP保鮮涂層的食用安全性?!边@種保鮮涂層原料簡(jiǎn)單且天然,制備過程僅需中性水溶液,無需額外添加任何化學(xué)成分,既不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,也不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害。
與傳統(tǒng)依賴?yán)洳剀囘\(yùn)輸水果的方式相比,ALP保鮮涂層優(yōu)勢(shì)明顯。它不僅能節(jié)省大量能源,還能減少90%的碳排放。初步估算表明,使用ALP保鮮涂層儲(chǔ)存水果,每公斤水果的保鮮成本僅需0.65元,而且隨著保鮮涂層規(guī)模化生產(chǎn)的推進(jìn),成本還會(huì)進(jìn)一步降低。
(據(jù)《科技日?qǐng)?bào)》)