Novel low-dose resveratrol-loaded CMC/nanochitosan/green pomelo essential oil bionanocomposite coating for postharvest preservation of mushrooms
本研究表明,一种由羧甲基纤维素、纳米壳聚糖和青柚精油组成的新型低剂量白藜芦醇负载生物纳米复合涂层,通过减少重量损失、保持硬度和保留芳香化合物,能有效延长新鲜蘑菇在冷藏期间的保质期并保持其品质。
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新鲜蘑菇是烹饪界的珍宝,因其泥土般的风味和细腻的质地而备受青睐,但它们也以极其脆弱而闻名。一旦采摘,它们便会开始迅速衰退,在几天内失去水分、变软并变褐。这种腐败是由自然的生物过程驱动的:蘑菇继续呼吸,细胞失去膨压,酶类分解其结构。为了应对这一问题,食品科学家经常转向食用涂层——一种涂覆在农产品表面的薄薄的保护层。这些涂层充当半透膜屏障,减缓食物与环境之间的空气和水分交换,有效地使农产品处于一种“悬浮动画”状态。挑战在于创造一种不仅能有效保持新鲜度,而且安全、可生物降解,并能对抗导致腐烂的微生物的涂层。
在最近的一项研究中,研究人员探索了一种结合了三种不同天然成分的单一先进涂层的新方法。他们将一种常见的植物衍生增稠剂羧甲基纤维素,与以抗菌特性著称的、源自贝壳的微小纳米壳聚糖颗粒,以及为提供天然细菌防御能力的青柚精油混合在一起。在这份混合物中,他们还加入了一极小剂量的白藜芦醇——这是一种存在于葡萄和浆果中的多酚化合物,以其抗氧化和抗炎特性而闻名。其目标是观察这种特定的混合物,特别是通过添加白藜芦醇,是否能比单纯的涂层更好地延长白蘑菇的保鲜期。研究人员通过将蘑菇浸入这些溶液并在凉爽环境中储存十二天来测试他们的理论,同时仔细监测这些果实抵御衰败力量的表现。
结果显示,这种新涂层效果显著。当使用含有最高浓度白藜芦醇(仅为0.01%)的混合物处理蘑菇时,它们保留了比未经处理的蘑菇更多的原始重量。在十二天的储存期结束时,未经处理的蘑菇损失了近70%的重量,这是严重脱水和劣化的迹象。相比之下,涂有白藜芦醇增强溶液的蘑菇仅损失了约58%的重量。这种差异不仅仅在于水分;涂层处理后的蘑菇也更加坚挺。质地测试显示,经过处理的蘑菇保持了更高的硬度,抵抗了通常会让蘑菇变得不再吸引人的软化现象。它们也更好地保持了水分,在整个储存期间保持了比对照组更高的内部含水量。
除了物理质地和重量之外,该涂层还帮助保持了蘑菇的视觉吸引力。新鲜蘑菇天然色泽较浅,但随着年龄增长,它们会变暗并变褐,这一过程向消费者传递了腐败的信号。未经处理的蘑菇在两周内表现出亮度的显著下降。然而,经过白藜芦醇混合物处理的蘑菇则保持了更亮的外观,损失了极少的原始亮度。这表明涂层不仅仅是减缓了水分流失,它可能还帮助保护了蘑菇细胞免受导致褐变的氧化应激。研究人员还发现,添加白藜芦醇改变了薄膜的结构,使其变得更加致密且更具整体性,这可能有助于其保持水分并阻挡细菌。
研究还观察了蘑菇内部发生的化学变化,特别是赋予其特征香气的挥发性化合物。随着时间的推移,由于内部化学性质的变化,蘑러菇天然的气味可能会消退或变得难闻。研究人员发现,经过处理的蘑菇保留了更高水平的关键芳香化合物,包括一种名为内酯(pantolactone)的物质,它贡献了一种奶油甜香。未经处理的蘑菇表现出不同的化学特征,即这些理想气味的流失更多,并转向了与腐败相关的化合物。这表明涂层有助于维持蘑菇的代谢平衡,使其在更长时间内保持接近新鲜的状态。
或许最重要的一点是,研究证明了极少量的白藜芦醇就足以产生巨大的影响。以往的研究通常使用高得多的类似化合物浓度来实现保存效果。在这里,仅在基础混合物中添加0.01%的白藜芦醇,就显著提升了涂层对抗细菌和保持品质的能力。研究人员针对一种常见细菌——金黄色葡萄球菌进行了测试,结果显示含有白藜芦醇的版本在抑制细菌生长方面表现出最强的能力。这表明白藜芦醇并非只是停留在表面,而是积极地与薄膜结构相互作用,从而增强了其保护性能。研究人员得出结论,这种天然材料的组合提供了一种可持续且极具前景的方式,可以使新鲜农产品保持更长时间的新鲜度,从而在不依赖合成化学品的情况下减少食物浪费。虽然这项研究专门针对蘑菇,但这种生物纳米复合涂层的原理有一天可以应用于其他易腐食品,为对抗不可避免的时间流逝提供一层温柔的、天然的护盾。
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