以石榴皮提取物为基础的可食用生物膜延长了草莓的保质期

Food Chemistry：Improvement of the physical-chemical, microbiological, volatiles and sensory quality of strawberries covered with chitosan/gelatin/pomegranate peel extract-based coatings

圣保罗大学的研究人员开发了一种材料，涂上这种材料的水果在储存过程中减轻了11%的重量，而且开始被真菌污染的时间也更长。

　　

巴西圣保罗大学 奥卡洛斯化学研究所（IQSC-USP）的研究人员从农业和渔业废弃物中获得了一种可食用的生物膜，可以延长草莓（Fragaria x ananassa Duch）的保质期。

在实验室测试中，研究人员发现，经过12天的冷藏储存，涂有薄膜的水果重量减轻了11%，并在6到8天内开始被真菌污染，而没有涂有薄膜的水果只需要4天。

这项工作的结果是在FAPESP的支持下，与EMBRAPA仪器仪表和 奥卡洛斯联邦大学（UFSCar）的研究人员合作进行的，发表在《食品化学》杂志上的一篇文章中。

该研究的第一作者、巴西农业研究公司（EMBRAPA）的博士后研究员Mirella Romanelli Vicente Bertolo告诉Agência FAPESP：“通过涂上这种涂层，可以将冷藏草莓的保质期延长一倍，延缓水果的脱水，同时保留水果的味道、质地和挥发性化合物，这些化合物赋予了水果特有的香气。”EMBRAPA仪器是巴西农业研究公司（EMBRAPA）的一个分散单位。

这项工作开始于Bertolo在IQSC-USP攻读博士学位期间，在Stanislau Bogusz Junior教授的指导下进行。

在他们的研究中，他们开发了一种技术，使他们能够使用天然深共晶溶剂（NADES）从石榴（Punica granatum L.）的果皮中提取出84.2%以上的抗氧化剂-具有防腐性能的物质。

“根据品种的不同，超过40%的石榴是由果皮组成的，而果皮被浪费了。我们的想法是利用这些废物获得富含酚类化合物的提取物，这些化合物具有抗氧化和抗菌活性，”Bogusz说。

随着提取方法的成功，研究人员决定将石榴中的抗氧化剂加入到基于明胶和壳聚糖的涂层中，以开发一种水果保护膜。壳聚糖是一种聚合物（天然多糖），存在于虾等甲壳类动物的骨骼中。

“我们选择使用从鱿鱼胶质（内壳）中提取的壳聚糖，通过在这种软体动物中发现的几丁质去乙酰化的过程，因为它不像从虾中获得的那样存在过敏性问题。我们将这种材料与另一种聚合物结合在一起，在这种情况下是明胶，以改善其机械性能，”Bogusz解释说。

极易腐烂的水果

之所以选择草莓作为测试生物膜有效性的模型系统，是因为它是巴西超市中损失率最高的商品之一，因为它易腐烂，在冷藏条件下的保质期不到7天。

“草莓是一种呼吸活性非常高、pH值（酸度）非常低的水果。因此它很容易受到微生物的攻击。它也很湿润，果实很小。基于此，我们假设，如果我们开发的材料有效，它对任何其他水果都有效，”Bogusz说。

为了验证这一假设，研究人员在草莓上浸没了可食用薄膜，并在冷藏12天的过程中评估了这种材料对水果的理化、微生物、挥发性特征和感官特征的影响。

结果表明，这种材料在果实表面形成一层薄膜，作为微生物通过、水分损失和气体交换的屏障，改变了草莓的呼吸作用。通过这种方式，涂层减缓了果实在收获后的代谢，从而延长了果实的保质期，并保持了果实的颜色、硬度和生物活性化合物。

“我们发现，这种薄膜可以保持草莓的质地，延缓微生物的污染，减少果实质量的损失，这是在草莓枯萎时观察到的。这种情况经常发生在没有包皮的水果身上，因为它很容易失水和脱水，”贝托洛说。

据研究人员称，这种薄膜还可以降低真菌损害的严重程度，改善水果的挥发性。贝托洛说：“这种材料可以多保存40%的水果香气化合物。”

生物膜也不会干扰水果的感官特征，比如味道，这一点在IQSC-USP对化学本科生进行的感官分析测试中得到了证实。

Bertolo说：“测试结果表明，与没有覆膜的草莓相比，覆膜草莓的味道、香气和视觉特征都没有区别。”

研究人员已经为这种配方申请了专利，并打算将这项技术授权给感兴趣的公司。

经济分析表明，这种涂层每个水果的成本估计为0.15巴西雷亚尔。

贝托洛估计：“这是消费者愿意为保质期更长、使用量更大的水果支付的成本。”