湖北生物科技学院：湖北生物科技学院是几本

近日，湖北工业大学工业微生物湖北省重点实验室姜发堂教授团队在《International Journal of Biological Macromolecules》上发表题为“Konjac glucomannan-based nanoc

 

近日，湖北工业大学工业微生物湖北省重点实验室姜发堂教授团队在《International Journal of Biological Macromolecules》上发表题为“Konjac glucomannan-based nanocomposite spray coating with antimicrobial, gas barrier, UV blocking, and antioxidation for bananas preservation”的研究型论文。

本文以静电相互作用为基础，以单宁酸代替常规交联剂，制备了具有优异抗菌和抗氧化性能的多功能季铵化壳聚糖纳米颗粒（QCs/TA NPs）将具有高粘度、可食用、可生物降解特性的魔芋葡甘聚糖(KGM)作为分散剂分散稳定纳米颗粒，并作为成膜剂形成多功能复合涂层。

该复合涂层具有优异的氧气和水蒸气阻隔性能、抗氧化、抗菌、机械性能、疏水性和紫外线阻隔性能K-NPs-15复合膜的透氧性低至1.93×10−13（cm3·cm）/（cm2·s·Pa）香蕉喷雾保存实验证明，K-NPs-15复合涂层可有效延长香蕉的保质期。

因此，本研究为设计具有广阔应用前景的多功能保鲜涂料提供了新的思路通过水果喷雾保鲜实验研究了K-NPs复合膜的果实保鲜效果（图5a）选取力学性能最好、氧和水蒸气透过率最低的K-NPs-15薄膜作为研究对象，研究复合薄膜的保鲜性能。

从视觉外观和视觉质量得分（图5b和c）来看，所有香蕉在贮藏之初都是黄绿色的随着贮藏时间的延长，对照组香蕉贮藏3d后出现褐变和随机斑点，PE组和KGM组香蕉贮藏4d后出现褐变令人惊讶的是，K-NPs-15组的香蕉成熟速度明显较慢，直到第7天才变成褐色，这表明K-NPs-15薄膜可以延长香蕉的保质期。

图5d显示了香蕉在贮藏过程中的失重曲线随着贮藏时间的延长，各组香蕉的失重率逐渐增加7 d后，对照组香蕉失重率高达14.42±0.69%，而K-NPs-15组仅为7.59±0.56%，证明K-NPs涂层可以延缓香蕉失水。

这主要是由于K-NPs-15涂层的透氧性和水蒸气渗透性较低，可以有效减少香蕉在贮藏过程中的呼吸和水分蒸发

硬度变化同样是反映水果在储存过程中质量的重要指标（图 6a 和 b）将500 g砝码放在储存7天的香蕉上进行压力测试，结果如图6a所示与对照组、PE组和KGM组相比，K-NPs-15组香蕉变形最小，直观地证明K-NPs-15组香蕉硬度最高。

我们进一步系统地研究了香蕉在储存过程中的硬度变化（图6b）硬度值随着贮藏时间的增加而逐渐降低，这主要是因为香蕉成熟过程中释放的乙烯促进了果胶酶的分泌，催化了果胶的分解，导致香蕉硬度降低在贮藏期间，对照组、PE、KGM组和K-NPs组香蕉的硬度依次增加。

值得注意的是，K-NPs-15组香蕉贮藏7 d后硬度仍然较高（22.65 ± 1.96 N），进一步证明K-NPs-15涂层可以延缓香蕉的成熟这主要是由于K-NPs-15涂层的透氧率较低，可以显著抑制呼吸代谢，延缓香蕉硬度的降低。

随着贮藏时间的延长，各组香蕉的pH值和白利度值逐渐升高（图6c和d）在同时贮藏期间，对照组、PE组、KGM组和K-NPs组的pH值和白利度值相继升高第7天，对照组pH值为5.63，K-NPs-15组pH值仅为5.16。

随着果实成熟，对照组的白利度从13.58±0.36%增加到23.11±0.22%，PE组和KGM组的白利糖度分别从0.22%±21.38%增加到21.81%和21.38±0.42%，而K-NPs-15组的白利度仅从0.18%增加到19.14±0.18%。

如图6e所示，对照组和PE组的PPO活性在第5天达到最大值，分别为219.2±9.9 U/（g·min）和178.6±7.8 U/（g·min），随后开始下降，表明此时香蕉样品已进入陈化阶段KGM组和K-NPs-15组香蕉PPO活性随贮藏时间逐渐增加。

7 d后，K-NPs-15组的PPO活性仅为61.4 ± 3.1 U/（g·min），而KGM组的PPO活性高达147.2 ± 1.8 U/（g·min）这主要是由于K-NPs-15复合涂层具有优异的氧阻隔性和抗氧化性能，可以抑制PPO的氧化活性。

图6f显示了香蕉在贮藏过程中每组的褐变指数（BI）变化7d后，K-NPs-15组的BI为0.116±0.003，而对照组、PE组和KGM组的BI分别为0.288±0.007、0.249±0.006和0.177±0.007。

每组MDA含量在储存过程中的变化如图6g所示K-NPs-15的MDA含量显著低于其他组贮藏7 d后，K-NPs-15组香蕉MDA含量仅为0.32±0.01 μmol/L，远低于对照组（0.96 ± 0.02 μmol/L）、PE组（0.84 ± 0.03 μmol/L）和KGM组（0.56 ± 0.03 μmol/L）。

这些结果证明，K-NPs-15复合涂层具有优异的抗菌、抗氧化和气体阻隔性能，可有效抑制果实的蒸腾、呼吸代谢和褐变，延缓成熟和老化，从而有效延长香蕉的保质期综上所述，本文利用TA作为抗氧化剂和交联剂，成功制备了具有抗菌和抗氧化特性的QCs/TA NPs。

以高粘度KGM溶液为NPs分散稳定剂和成膜剂，制备了一系列不同NPs含量的K-NPs薄膜NPs的加入增强了复合膜的机械性、疏水性和紫外线屏蔽性能，同时具有优异的气体阻隔性、抗菌性和抗氧化性复合薄膜的TS和EAB最大值分别为67.1 MPa和12.2 %。

K-NPs-15薄膜的WCA为 102.1，Pv和 Pg低至 6.21 × 10−11（g·m）/（m2·s·Pa） 和 1.93 × 10−13(cm3·cm)/(cm2·s·Pa)香蕉喷雾保鲜实验证明，复合涂层可以在果实表面形成多功能屏障，有效减缓蒸发、呼吸和褐变，延缓成熟和老化，从而延长香蕉保鲜期。

因此，这种新型多功能纳米复合涂层在食品保鲜领域具有广阔的应用前景原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141813024016994

撰稿：赵一明审核：刘广洋编辑团队介绍

赵一明，硕士，科研助理，中国农业科学研究院蔬菜花卉研究所质量安全课题组。

刘广洋，博士，研究员，博士生导师，中国农科院“青年英才”现工作于中国农业科学院蔬菜花卉研究所质量安全课题组，研究方向为蔬菜产品营养品质与质量安全控制主持国家青年基金，北京市面上基金、中国农业科学院科技创新工程基础研究人才项目（青年英才）、“十三五”重点研发子课题、国家蔬菜产品质量安全风险评估项目、中国农业科学院蔬菜所基本业务科研经费等，参与国家大宗蔬菜产业技术体系质量安全与营养品质评价岗位专家项目、“十四五”重点研发课题、中国农业科学院科技创新工程重大任务等项目。

至今已发表学术论文104篇，其中SCI论文67篇；以第一或通讯作者发表SCI论文39篇（总影响因子243，IF 大于8的11篇，IF 大于10的6篇，单篇最高15.1），H因子29，发表中文核心16篇“蔬菜产品中农药残留高效识别与精准检测技术及应用”获得2022年全国商业科技进步奖一等奖（2/13）。

获得2023年重庆市首届卓越工程师大赛优秀成果转化奖（3/3）获得2023年MDPI论文优秀作者奖兼任国家科技专家库专家、教育部学位中心硕博论文评审专家、中国绿色食品专家评审委员会委员、中国食品法典专家咨询委员会委员、中国食品科学技术学会和中国农业工程学会高级会员、北京工商大学研究生实践导师、中国知网CNKI评审专家库专家。

担任Frontiers in Nutrition、Nanomaterials和Foods期刊编委、Food Innovation and Advances、Food Safety and Health和《化学分析计量》期刊青年编委、Nutrition Sciences and Dietetics副主编，JACS、CEJ、JHM、Trac-Trend Anal. Chem.、Food Chem.等期刊审稿人。

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