水果有了可食用“保鮮衣”
(資料圖片)
“這種可食用的水果保鮮涂層，不僅能將完整水果的室溫保質(zhì)期延長至原來的5倍，連鮮切水果在冷藏條件下都能保鮮10天。”楊鵬說。這一突破性成果近日在《自然·通訊》上發(fā)表。
這種可食用的水果保鮮涂層是什么？
“涂層的關(guān)鍵是我們團隊一直研究的材料——蛋白質(zhì)淀粉樣聚集體。”2011年，楊鵬從藤壺的生存智慧中捕捉到靈感：這種海洋生物分泌的特殊膠體能牢牢附著于海洋動物表皮。受此啟發(fā)，他帶領(lǐng)團隊開始研究“蛋白質(zhì)淀粉樣聚集體”——這是一種在自然界中廣泛存在的特殊蛋白質(zhì)聚集形式，一般而言，天然的蛋白質(zhì)淀粉樣聚集體黏附性極強。
團隊敏銳地意識到，如果能把蛋白質(zhì)淀粉樣聚集體制成薄膜覆蓋于水果表面，就能隔絕氧氣、抑制代謝、鎖住水分、延緩風(fēng)味流失，水果保鮮的痛點或能迎刃而解。
如何將蛋白質(zhì)變成保鮮“護(hù)甲”？研究團隊巧妙地“解開”了蛋白質(zhì)分子的二硫鍵，制備出一種黏附力更強、更易降解的類淀粉樣聚集體（ALP）薄膜新材料。它質(zhì)地柔軟，能迅速延展成超薄保護(hù)膜，緊密貼合果皮，其黏性比天然蛋白質(zhì)淀粉樣聚集體更強。
為強化保護(hù)膜的保鮮效能，團隊加入了安全可食用的氨基酸、天然多糖和纖維素，形成強效保鮮涂層。天然多糖作為一種生物多糖物質(zhì)，增強了涂層的柔韌性和附著力；纖維素在保證涂層強度和柔韌性的同時，還可以保持低透氣性，有效延緩食品呼吸強度和水分流失；蛋白質(zhì)和氨基酸可以破壞細(xì)菌的細(xì)胞壁，從而起到抑菌作用，并增強其殺菌和抗氧化功能。
為了驗證ALP保鮮涂層的效果，團隊對包括草莓、枇杷、芒果、香蕉、獼猴桃等在內(nèi)的17種呼吸躍變型水果和非呼吸躍變型水果展開了全面測試。無論常溫、冷藏還是高溫環(huán)境，無論果實完整還是鮮切，ALP保鮮涂層均展現(xiàn)出良好效果，水果保鮮期普遍延長2至5倍。更重要的是，測試結(jié)果顯示，經(jīng)ALP保鮮涂層處理的水果，其營養(yǎng)、風(fēng)味和質(zhì)地都得到了有效保留，整體口感和新鮮度更持久。
“ALP保鮮涂層原料簡單且天然，制備過程只需中性水溶液。我們通過動物實驗驗證了涂層的食用安全性。”楊鵬說，這種水果“保鮮衣”能夠在人體內(nèi)和自然環(huán)境中輕松降解，產(chǎn)物無毒無害，對人體沒有損害，也不會對環(huán)境造成污染。
相較依賴龐大冷鏈的傳統(tǒng)保鮮，ALP保鮮涂層優(yōu)勢顯著：不僅能節(jié)省大量能源，更能減少碳排放。初步測算顯示，每公斤水果使用該保鮮技術(shù)的成本約0.65元，規(guī)模化生產(chǎn)后成本有望進(jìn)一步降低。
這一研究成果是楊鵬團隊推動ALP材料實際應(yīng)用的又一突破。此前，他們已成功將這一技術(shù)用于提升農(nóng)藥的黏附性，從而減少農(nóng)藥的使用量，相關(guān)產(chǎn)品已于2024年正式投入市場。如今，可食用水果保鮮涂層市場化進(jìn)程也已啟動，團隊正全力優(yōu)化ALP保鮮涂層溶液的穩(wěn)定性和保質(zhì)期，推動這一保鮮新科技早日走進(jìn)千家萬戶。
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