新型涂层把水果装进“智能保鲜舱”

来源：科技日报

室温下可将保鲜期延长2—5倍

新型涂层把水果装进“智能保鲜舱”

炎炎夏日，正是各种水果上市的好时节。然而，水果易腐的特性却导致了巨大的供应链损耗。倘若能够有效延长水果保鲜期，将显著减少食物浪费，意义重大。

近日，陕西师范大学化学化工学院教授杨鹏课题组成功开发了一种可食用的蛋白质基水果保鲜涂层。它不仅能将完整水果的室温保质期延长至原来的2—5倍，甚至连鲜切水果在冷藏条件下都能保鲜10天。相关研究成果日前发表在《自然·通讯》上。

具有较强黏附性

水果变质是多种因素共同作用导致的。除了遭受微生物侵袭外，水果自身的生命活动也是关键因素。以苹果、香蕉、猕猴桃等呼吸跃变型水果为例，它们在采摘后仍会释放乙烯等气体，这些气体会促使水果持续成熟。在储存过程中，水果还会损失水分和营养成分，进而导致口感和风味变差。因此，人们借助各种保鲜技术来减缓水果的新陈代谢速度，从而延长其保质期。

杨鹏意识到，自己一直潜心研究的蛋白质淀粉样聚集体，或许能够解决上述难题。

蛋白质淀粉样聚集体是一种在自然界中广泛存在的特殊蛋白质聚集形式。由不同蛋白质形成的淀粉样聚集体，其生理功能也千差万别。杨鹏举例说，植物会以蛋白质淀粉样聚集体的方式储存蛋白质；儿童换牙时，新牙的生成也离不开蛋白质淀粉样聚集体引导羟基磷灰石再生……

一般而言，天然的蛋白质淀粉样聚集体黏附性极强。杨鹏设想，如果能把蛋白质淀粉样聚集体制成薄膜覆盖在水果表面，就能阻隔氧气、抑制水果的新陈代谢，同时又能锁住水分、延缓水果的风味流失。

既透气又防水

为此，研究团队巧妙地“解”开了蛋白质分子的二硫键，基于人工合成的蛋白质淀粉样聚集体，成功制备出了一种名为PTL的新型薄膜材料。这种材料如同“分子胶水”一样，能自动铺展成超薄保护膜，并牢牢地黏附在水果表面，其黏性比天然蛋白质淀粉样聚集体更强。

更神奇的是，在制备过程中，PTL的两面会自然形成两种特性：一面具有“疏水”特性，能牢牢抓住果皮，使涂层附着于果皮的蜡质表面；另一面有“亲水”特性，能让薄膜有效黏附其他保护成分。

为进一步提升保护膜的性能，团队在PTL中加入了两种天然成分：从海藻中提取的海藻酸钠，从植物纤维中提取的纳米晶体。前者可使薄膜更柔韧，后者则既能保持薄膜强度，又能阻挡氧气透过。这就仿佛为水果穿上了一件既透气又防水的“防护衣”。为了让这层“防护衣”具备杀菌、抗氧化功能，研究人员还加入了溶菌酶和半胱氨酸。

“通过以上操作，PTL被制成了ALP保鲜涂层，它具备更强的成膜能力和气体屏障性能。”团队成员孔佳说，“ALP保鲜涂层中的各种成分协同作用，就像给水果打造了一个‘智能保鲜舱’，既能抑制呼吸作用，又能防止水分流失。”

保鲜效果显著

杨鹏团队对包括草莓、枇杷、芒果、香蕉等在内的17种常见水果进行了全面测试。实验结果令人兴奋：这种神奇的保鲜涂层能让水果在室温下的保鲜期延长2—5倍。

以草莓为例，在常温环境，即23℃、湿度50%的情况下，普通草莓放置2天后便会开始逐渐腐烂变质，而经过ALP保鲜涂层处理后的草莓，其保鲜期可延长至10天。即便是保存难度极大的鲜切水果拼盘，在冷藏条件下原来能保鲜4天，现在使用ALP保鲜涂层后能保鲜10天，且色泽和口感几乎与刚制作时无异。值得一提的是，即便处于高温环境，ALP保鲜涂层依旧能保持稳定的保鲜效果。在37℃的条件下，采用ALP保鲜涂层，芒果和草莓的保质期分别延长了3天和4天；而在42℃的高温下，它们的保质期也分别延长了2天和3天。

更令人惊喜的是，这层“防护衣”完全由天然可食用材料制成，进入人体后能够被安全分解。杨鹏表示：“我们通过动物实验充分验证了ALP保鲜涂层的食用安全性。”这种保鲜涂层原料简单且天然，制备过程仅需中性水溶液，无需额外添加任何化学成分，既不会对环境造成污染，也不会对人体产生危害。

与传统依赖冷藏车运输水果的方式相比，ALP保鲜涂层优势明显。它不仅能节省大量能源，还能减少90%的碳排放。初步估算表明，使用ALP保鲜涂层储存水果，每公斤水果的保鲜成本仅需0.65元，而且随着保鲜涂层规模化生产的推进，成本还会进一步降低。

“我们正在加快推进市场化进程。”杨鹏充满信心地表示，“相信消费者很快就能买到涂覆ALP保鲜涂层的更新鲜、更安全的水果。”（记者 王禹涵）