近日,合肥工业大学食品与生物工程学院 “鲜盛久安”团队在水果采后保鲜材料研究方面取得进展。该团队构建了一种兼具pH和湿度双响应特性的智能抗菌薄膜,可在弱酸和高湿环境下实现活性成分的定向释放,从而增强对致腐微生物的抑制作用,并延缓水果品质劣变。相关成果发表于《Food Chemistry》期刊。

水果采后易在高温高湿环境中发生腐败变质。研究人员介绍,果实采后呼吸作用持续进行,局部微环境酸度上升,同时湿度增大,这些变化会进一步促进微生物繁殖并加快品质下降。如何让保鲜材料在腐败风险升高时“按需释放”活性成分,一直是果蔬采后保鲜研究中的关键问题。
针对这一问题,研究团队选取α-硫辛酸(α-LA)作为功能活性物质,并引入铜基金属有机框架材料(Cu-MOF)作为载体,制备出高负载复合材料LA@Cu-MOF,在此基础上进一步构建了智能抗菌薄膜。论文显示,α-硫辛酸具有抗氧化、抗炎和抗菌等多重生物活性,在延缓果蔬采后衰老方面具有应用潜力;而Cu-MOF具有较好的稳定性、可调孔结构和丰富表面活性位点,适合作为活性成分的负载平台。
研究结果表明,该复合材料对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和灰霉菌具有明显抑制作用。与此同时,薄膜中的α-硫辛酸在弱酸和高湿环境下表现出更优的响应释放特性。这意味着,当水果贮藏微环境向更易腐败的状态变化时,薄膜能够更快释放活性物质,提升干预效率。
在应用验证方面,研究人员发现,这种涂膜处理可使水果的外观和品质指标至少维持6天。研究团队认为,该方法在延长水果货架期、维持采后品质方面显示出较好潜力,有望为智能响应型果蔬保鲜材料的开发提供新的技术路径。
业内人士指出,当前果蔬保鲜材料正由传统的被动阻隔型材料,向具备环境感知和主动调控能力的功能材料发展。该研究的价值在于,将活性分子的负载、微环境响应释放和抑菌保鲜功能结合起来,为提升果蔬采后保鲜效率提供了新的思路。
不过,从实验室研究走向产业化应用,这类材料仍需在规模化制备、成本控制、不同果品适配性以及食品接触安全性等方面开展进一步研究。研究团队表示,下一步将继续围绕材料稳定性和应用场景展开优化,推动相关成果向实际保鲜应用转化。基于论文摘要可见,作者认为该材料具有成为新型智能响应水果保鲜材料的应用前景。
