如今，饑餓和長(cháng)期的木影營養不良影響了全球8億多人，盡管各國(guó)唱黑越來越追求可持續能(néng)源和農業的發些也(fā)展來減少貧困和饑餓，但全球每年如信生産的水果和糧食卻有高達三分之一被(bèi)浪費掉，這(zhè)主要由于水果弟短、蔬菜等新鮮農産品的保質期短，極易腐爛。

目前，已有多種(zhǒng)保鮮技術被(bèi)民線用來延長(cháng)水果的保質期，一種(zhǒng)是將(jiāng)一現水果打蠟，通過(guò)塗覆防腐劑來延長(cháng睡拍)水果的保質期，但是防腐劑會(huì)對(du長區ì)人的健康産生不利影響；還(hái)有機劇諸如冷藏或改良大氣包裝（MAP）火務的方法，但這(zhè)些方法不僅昂貴費時(shí)理報，而且會(huì)影響水果的外觀和口味。因此，亟需一種(zhǒng)既不影響費短水果的口味，又能(néng)夠延長(cháng)保期的綠色策略。

近期，美國(guó)萊斯大學(xué)的Pulickel M. Aj他畫ayan教授報道(dào)了一種(zhǒng)可食用和洗滌的他老多功能(néng)生物納米複合塗層。該塗玩話層由雞蛋衍生的聚合物和纖維素納米材料組成(讀筆chéng)，能(néng)夠作為保鮮塗層噴塗在水有弟果表面(miàn)，通過(gu高大ò)延緩水果的呼吸和脫水并減少微生物入侵來延長(cháng)件多水果的保質期。研究人員通過(guò)草莓、鳄梨、木瓜和香蕉證明了該塗層不僅能女亮(néng)在保持水果口味的同時(shí)延長腦化(cháng)保質期，并且可食用以及易于清洗。這(外火zhè)種(zhǒng)基于雞蛋的多功能(néng)塗會生層有望成(chéng)為一種(zhǒng)經(jīng)濟且可持續的方法，通過睡答(guò)防止易腐食品的損失來減少全球食品浪費。

生物納米複合塗層的制備

蛋清主要由蛋白組成(chéng)，河對可以幹燥形成(chéng)堅固的可食美朋用膜。研究人員以蛋清為原料，并添加甘油作增塑劑以增加柔韌性，使塗層能員跳(néng)夠覆蓋任何形狀的水果而不亮慢會(huì)開(kāi)裂；同時(sh鐘校í)加入小部分疏水性的蛋黃，減輕對(d資東uì)水分的敏感性；然後(hòu)添加具有抗菌特性的姜黃素來抑制水果表面要跳(miàn)的微生物生長(cháng)，保持水果的新鮮度；最後(hòu地服)，加入纖維素納米晶體（CNC），以降低塗層的水和氣體滲透率并增加機械強度。

納米複合溶液的合成(chén海要g)及水果浸塗工藝原理圖

納米複合溶液對(duì)不同水果的塗覆

研究人員測量了納米複合溶液的粘度與剪切速率的關系，以研究該溶液作為不通保形塗料的可加工性，結果如圖2所示光低，溶液粘度剪切後(hòu)降低了近三個數量級，表現出剪切稀化行為。表明家區該塗層可以通過(guò)噴塗的購我方式塗覆在水果表面(miàn)，在水果冷弟表面(miàn)形成(chéng)更薄更均勻的塗層。

随後(hòu)，研究人員比較了納米複合溶液在香蕉、木年拿瓜和鳄梨果皮上的接觸角，以探究溶液對(草年duì)水果的親和力。結果顯示，空森鳄梨表面(miàn)的接觸角約為45°，并在8懂制分鐘内下降至25°，說(shuō)明秒會塗層溶液對(duì)鳄梨表面(miàn)具有很高的親和力；同樣拿低(yàng)，木瓜和香蕉表面(miàn)的接觸來文角在8分鐘内也降低了15％以上，表玩說明該塗層溶液對(duì)多種(zhǒng)水果是器表面(miàn)具有廣泛适用性。

納米複合溶液的性能(néng)表征

納米複合塗層對(duì)水果的就討保鮮效果

随後(hòu)，研究人員評估了塗層對(d民鐵uì)躍變型水果香蕉、鳄梨和木瓜以及非躍變型水果草莓的保鮮效果森農。結果如圖3所示，購買數天後(hòu)，未經但見(jīng)塗覆的水果外觀和内部均表現出褐變和腐爛，而經(jīn票子g)生物納米複合溶液塗覆後(hòu)的水果放置一周以上内外均沒(mé門答i)有任何變化。證實了研究人員制備的納米複合醫海塗層能(néng)夠延長(cháng)易腐爛物外水果保質期的目的。

納米複合塗層對(duì)水果保質期的影響

納米複合膜的性能(néng)測試

為了防止在處理和存儲過(guò)程中都空過(guò)早失效或破裂，良好現物(hǎo)的機械性能(néng)是水果塗層的基機輛本要求之一，研究人員制備了圖4所示到坐的獨立納米複合膜，該膜具有極高的柔韌性，可以反複彎暗雨曲和折疊而不會(huì)破裂，具有優異的機械性能(鐘黃néng)。

此外，與其他用于包裝的聚合物相比，研究人員制備房討的塗層疏水性更高，這(zhè)種(zhǒng)較高的疏水兒妹性使膜的水滲透性較低，從而降低了水果中水分的擴散，能(n我鐵éng)夠更好(hǎo)地保持新鮮度。

納米複合膜的性能(néng)表街工征

納米複合塗層的氣體阻隔性和抗菌性內路

水果腐爛的一個重要原因是水果呼吸導緻的氧化，因此研究人員測試了納米複合體計膜的O2的阻隔性能(néng)。結果如圖5所示，與是海其他包裝材料相比，該膜的氧氣滲透率（OP）低，表明水計開果經(jīng)該納米複合膜塗覆後(hòu)會(huì)降低細胞呼吸作用，大業從而延長(cháng)水果的保質期。

此外，水果表面(miàn)微生物的生長(cháng)也同樣(yàng)會相理(huì)導緻水果的腐爛，研究人員使用大腸杆菌菌株評估了塗層的抗微生物特性知生，將(jiāng)菌株在膜上過(guò)夜孵育後(hòu)，細菌濃度降為體工零。表明該膜可在24小時(shí)内有效消除水果表面(計爸miàn)生長(cháng)的細生男菌，并且強大的抗菌活性還(hái)可以減少水果的腐爛影村，甚至可以減少食源性疾病的爆發(fā)。

納米複合膜的氣體阻隔性和抗菌性測試

納米複合塗層的毒性和可洗滌性

生物相容性對(duì)于水果表面(miàn)的塗層至關重河自要，因為消費者在食用水果時(shí)資章會(huì)有意或無意地攝入塗層。研究人員使用胰腺癌細胞來評估塗層的毒弟相性。如圖6所示，用塗層孵育24小時(shí)後(hòu)，各開又個實驗組中的細胞存活率均超過(guò)90％，而且塗層的所有去店原料均是可食用的。因此該納米複合塗的制層不僅沒(méi)有毒性而且具有可食用性。

最後(hòu)，為了證明塗層的可清洗性，研究人員通過(g文章uò)溶膠-凝膠測試以檢測塗層在水中的溶解度，將(jiāng)制備的做票納米複合膜放入裝有去離子水的小瓶中，在室溫少報下搖晃約2分鐘後(hòu)，薄膜完全分解明爸并分散到(dào)去離子水中。這(zhè)表明與目前使用的看友不可清洗的蠟質塗料相比，該納米複合塗層通過(g你林uò)用水沖洗并輕輕擦拭表面(miàn)即可輕松地從果皮上取下。

納米複合膜的毒性和可洗滌性測討志試