早酥梨(Pyrus bretchneideri cv. Zaosu)是中国农业科学院果树研究所于1956年选育的早熟梨品种,具有品质优、产量高、成熟早、抗逆性强、生育期短等特点。早酥梨果皮翠绿、果肉酥脆、口感清甜,富含膳食纤维、维生素及矿物质,深受消费者喜爱。但该品种采收期集中在每年7—8月高温季节,采后呼吸代谢旺盛,易引发果实衰老,出现果皮黄化、果肉硬度下降、易受病原菌侵染等问题,严重影响其商品价值与贮藏性。
采用包装材料可有效延长果实货架期、延缓品质劣变。目前食品包装仍以塑料材料为主,但其造成的环境污染已对生态系统构成严重危害。因此,开发绿色、安全的生物活性保鲜包装材料已成为果品保鲜领域的迫切需求。
随着纳米技术的不断发展,越来越多的微量元素被还原为纳米级,制备成纳米材料。将天然抗菌物质与金属纳米颗粒复合,引入高分子基质中,制备兼具物理化学特性与生物活性的包装材料,已成为纳米功能材料领域的研究热点,这主要得益于纳米颗粒优异的抗菌、抗氧化性能及良好的物理特性。其中,纳米硒(SeNPs)因其独特的尺寸效应、表面特性与高生物利用率而备受关注。近年来研究逐步揭示了纳米硒在农业应用与食品保鲜中的独特作用与巨大潜力。相较于无机硒与有机硒,纳米硒具有生物毒性低、抗氧化活性强、抗菌效果优等特点,且进入人体后可通过代谢被吸收利用。
纳米硒的制备方法主要包括物理法、生物合成法与化学合成法。目前化学法合成的纯纳米硒存在粒径不均、易团聚、分散性差、稳定性不足等问题,严重限制了其实际应用与生物活性发挥。为解决上述难题,研究者在制备过程中引入合适的模板进行表面修饰,调控纳米硒的粒径与表面特性,赋予其新的载体功能与生物效应。目前被认为理想的纳米材料稳定剂与修饰剂主要包括蛋白质、多糖和多酚类物质。淀粉纳米晶(SNCs)是一类高结晶度、小粒径、力学性能优异的纳米材料;阿魏酸(FA)是广泛存在于植物细胞壁中的羟基肉桂酸衍生物,通过化学修饰引入纳米颗粒体系,不仅能稳定修饰纳米颗粒,还可凭借酚羟基结构强自由基清除能力,提升材料的抗氧化与抗菌活性。
综上所述,新鲜果蔬在贮藏中极易腐烂变质,涂膜处理对维持采后果蔬品质效果显著,但单一涂膜难以满足功能性食品包装的需求。为此,该研究以亚硒酸钠和维生素C为前驱体,优化纳米硒结构,采用淀粉纳米晶与阿魏酸对纳米硒进行复合改性,并通过表征技术探究其稳定机制;将改性纳米硒引入淀粉 / 明胶基质构建复合膜,研究稳定化纳米硒对复合膜理化性质与功能活性的影响;并将复合膜应用于早酥梨采后保鲜,评价其保鲜效果。该研究旨在为新型食品保鲜材料与技术的开发提供理论依据