李建龙教授实验室在水果保鲜与食品安全领域 又取得重要成果

发布者:刘姝伶发布时间:2022-04-20浏览次数:10

生命科学院李建龙教授实验室在水果保鲜与安全领域取得重要实用性成果,他们以张家港凤凰水蜜桃为研究对象,选取食源植物精油经响应曲面法优化和伪三元相图推导设计并制备具有良好抑菌与保鲜效果复方精油微乳剂,经多次应用效果显示能有效延长水蜜桃保鲜防腐,贮运和货架期,从而有效解决了水蜜桃采后难于保鲜,防腐与贮运关键技术,开发了一种用在水蜜桃有效保防腐和贮运的高科技产品,为我国今后发展农业食品加工工业,促进农业经济发展和农民增收,提高食品安全,提供了关键技术支持与有效安全高科技保鲜产品。该成果以“Component analysis and antifungal activity of three Chinese herbal essential oils and their application of postharvest preservation of peach fruit” (https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.112089) 为题在《LWT-Food Science and Technology》重要刊物上发表,第一作者为牟林云博士,通讯作者为李建龙教授。

  

 

Fig. 1. Response surface plots and contour plots showing the effect of (a) A. argyi EOs concentration (X1) and A. officinarum concentration (X2), (b) A. argyi EOs concentration (X1) and C. dictamni EOs concentration (X3), and (c) A. officinarum concentration (X2) and C. dictamni EOs concentration (X3) on the decay index of peach fruits.

 

由于水蜜桃鲜果味美色佳,营养丰富,具有药用和食用价值,广受市场与消费者认可,近年在我国得到广泛推广种植;诚然,因水蜜桃本身为跃变呼吸型核果,且生产存在较强季节性,容易在采后迅速腐烂变质,威胁消费者食用安全,并造成巨大经济损失。随着农业产业及社会经济不断发展,人民生活水平提高,果蔬进出口贸易显著增长,如何延长果蔬采后贮藏时间,减缓其品质变化,避免有害病菌浸染,已成为消费者普遍关心和亟待解决的关键问题。加之我国由于薄弱的农业物流现状与相关技术短缺导致每年高达1亿多吨新鲜果蔬腐烂,直接损失高达上千亿,物流通损率达到30%50%,其中水蜜桃因特有的生理特性(皮薄多汁,含糖分高)、季节性和地域性限制,保鲜贮运极为困难,是国际上公认的技术难题。以往常规低温贮藏成本较高、耗能大、质量不稳定;化学杀菌剂虽有良好的抑菌效果,但其滥用已经对生态环境和人类的健康构成了威胁。故此,研究选取天然产物中的绿色、健康的植物精油作为合成化学防腐剂的替代品,将大大提高人们食用对食品安全性的要求和减少人们对食品质量的担忧。

 

  

 

Fig. 2. Pseudo-ternary diagram of system with water/CP EOs/EtOH/Tween 20 with different weight ratios of CP EOs/EtOH: 4:1, 1:1 and 1:4.

 

为了有效解决水蜜桃鲜果在高温高湿夏季防腐保鲜和长期贮藏及其化学杀菌剂带来的安全性的影响,他们实验室以张家港凤凰水蜜桃为研究对象,通过体外抑菌活性筛选出具有良好生物活性的食源植物精油,经响应曲面法优化和伪三元相图推导设计并制备出具有良好抑菌效果复方精油微乳剂,对水蜜桃采后的防腐保鲜效果进行多软轮科学评估和安全生试验后,都取得了良好的防腐保鲜效果。他们经多年研发实验取得的成果在于:(1) 研究了精油成分与其生境之间的关系,其说明了同一植物的成分相似性和差异性, 为今后工业生产天然防腐剂选择合适的植物材料提供了理论依据;(2)通过响应面优化设计了具有最佳抑制腐烂指数的复方精油;(3) 通过伪三元相图推导制备的微乳剂能显著提高复方精油的防腐保鲜效果;(4) 复方精油微乳防腐保鲜剂的生产开发能减少了人们对合成防腐剂的依赖(图1-2。因此,该成果的推广应用及研发的复方精油微乳防腐保鲜剂,开发了一种用在水蜜桃有效保鲜防腐和贮运的高科技保产品,经大规模化工厂生产后,可创造可观销售利润,进而改变当地以往粗放式生产的传统理念,对当地的农业生产和管理方式产生积极的促进作用,结合丰富的生态资源,建立以立体种植和立体旅游为主的高效生态科技示范园区,从而深入提升水蜜桃市场推广效果,为我国今后发展农业食品加工工业,促进农业经济发展和农民增收,提高食品安全,提供了关键技术支持与有效安全高科技保鲜产品1-2)。

该研究与成果推广应用工作得到了苏州市科技计划项目[科技支撑计划-农业项目(SNG201447)]、张家港市2009年重大科技支撑计划(张家港市凤凰水蜜桃营养生理、腐烂机理及保鲜综合技术研究(ZKN1002)  江苏省政府2020年下达重点农业科技自主创新资金项目 “水蜜桃防病,保鲜与贮运关键技术研发与产业联盟建设”(2020JSKJ0018)等项目资助