如今，饑餓和長(cháng)期的營養不良習房影響了全球8億多人，盡管各國(guó)越來照少越追求可持續能(néng)源和農章林業的發(fā)展來減少貧困和饑餓，但全球每年生産的水果和糧食卻吧電有高達三分之一被(bèi)浪費掉，這(zhè)主要著白由于水果、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)用來延長(chán高慢g)水果的保質期，一種(zhǒ討家ng)是將(jiāng)水果打蠟，們土通過(guò)塗覆防腐劑來延長(cháng)水果的保質期，但是防腐劑會(來件huì)對(duì)人的健康産生不利影響；還(hái)有諸如冷藏或改良大氣又南包裝（MAP）的方法，但這(zhè)些方法不僅昂貴費時(shí)，愛議而且會(huì)影響水果的外觀和口味。因此，亟需一種(zhǒng)知有既不影響水果的口味，又能(néng)夠延商作長(cháng)保期的綠色策略。

近期，美國(guó)萊斯大學(xué)的Pulickel M哥化. Ajayan教授報道(dào)了一種(zhǒng)可食用和洗滌的多功動兵能(néng)生物納米複合塗層。該塗層由雞蛋衍生的聚合物和纖維素什上納米材料組成(chéng)，能男低(néng)夠作為保鮮塗層噴塗在水果表面(miàn)，通過(guò)延緩水果的弟裡呼吸和脫水并減少微生物入侵來延長(c她白háng)水果的保質期。研究人員通過(個森guò)草莓、鳄梨、木瓜和香蕉證明了該拍訊塗層不僅能(néng)在保持水果口味的同時電外(shí)延長(cháng)保質期，并且可食船們用以及易于清洗。這(zhè)種(zhǒng)基于雞蛋的多日妹功能(néng)塗層有望成(chéng)為一種(zhǒng)經(jīng姐地)濟且可持續的方法，通過(guò)防止易腐食品的件區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)，可以幹燥們長形成(chéng)堅固的可食用膜。研究人員以蛋清為原料，并添加甘油作增塑劑以增店自加柔韌性，使塗層能(néng)夠覆蓋任何形雪錯狀的水果而不會(huì)開(kāi)裂；同時(shí)加入小部分疏水舞鄉性的蛋黃，減輕對(duì)水分的敏感性；喝南然後(hòu)添加具有抗菌特性的姜黃素來抑制水林快果表面(miàn)的微生物生長(cháng)，保持水果的新鮮度；最後(hòu)火身，加入纖維素納米晶體（CNC），以降低塗層的水和氣體弟木滲透率并增加機械強度。

納米複合溶液的合成(chéng)及水果浸塗工用現藝原理圖

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，以研究該溶亮玩液作為保形塗料的可加工性，結果如圖2所示，溶液粘度剪切後(hòu)降低了友近近三個數量級，表現出剪切稀化行為。表明該塗層可以訊上通過(guò)噴塗的方式塗覆在水果表面(miàn)，在水果表面(miàn自要)形成(chéng)更薄更均勻湖討的塗層。

随後(hòu)，研究人員比較了納米複合溶液議學在香蕉、木瓜和鳄梨果皮上的接觸角，以探究溶液對(duì)房這水果的親和力。結果顯示，鳄梨表面(miàn)的接觸下慢角約為45°，并在8分鐘内下降至25°，說(shuō)明塗層溶液對(du近亮ì)鳄梨表面(miàn)具有很高的親和力；同樣(yàng)，木瓜和香蕉表面民但(miàn)的接觸角在8分鐘内也內要降低了15％以上，表明該塗層溶液對(技車duì)多種(zhǒng)水果表面(miàn)就短具有廣泛适用性。

納米複合溶液的性能(néng)表征

納米複合塗層對(duì)水果的保鮮效果醫家

随後(hòu)，研究人員評估了塗層對(區厭duì)躍變型水果香蕉、鳄梨和木瓜以及非得著躍變型水果草莓的保鮮效果。結果如圖3所示，購買數天後(hòu)，未經(jīng知要)塗覆的水果外觀和内部均表現出褐變和腐爛，而經(jīng)生物納米複合溶液塗冷銀覆後(hòu)的水果放置一周以上書為内外均沒(méi)有任何變化。證實了研究人員制備的納米複合塗層能(néng)夠房我延長(cháng)易腐爛水果保質期的目的。

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)程中過(guò)早失效或破裂電亮，良好(hǎo)的機械性能(néng)是水果塗層的基本要求之文唱一，研究人員制備了圖4所示的獨立納米複合膜，該膜具有極水樂高的柔韌性，可以反複彎曲和折疊而不會(huì)破裂短她，具有優異的機械性能(néng)。

此外，與其他用于包裝的聚合物相比，研究人員區那制備的塗層疏水性更高，這(zhè)種(zhǒng鐘農)較高的疏水性使膜的水滲透性較低，從而降低了水果中水分的擴散，能(néng暗睡)夠更好(hǎo)地保持新鮮度。

納米複合膜的性能(néng)表征

納米複合塗層的氣體阻隔性和抗菌性

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膜作生的O2的阻隔性能(néng)。結果如圖5所示，與其他包裝材料相比，該膜的議業氧氣滲透率（OP）低，表明水果經(jīng)該謝話納米複合膜塗覆後(hòu)會(huì)降低細胞呼吸作用，林老從而延長(cháng)水果的保質期。

此外，水果表面(miàn)微生物的生長(cháng)也同樣有男(yàng)會(huì)導緻水果的腐爛，研究人員使用大腸杆菌菌株評亮民估了塗層的抗微生物特性，將(jiāng)菌株在膜上過(guò)夜孵飛民育後(hòu)，細菌濃度降為零短木。表明該膜可在24小時(shí)内有效消除水果表面(下區miàn)生長(cháng)的白事細菌，并且強大的抗菌活性還(hái)可以減少水果的腐爛，甚至可吧長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)的塗層至年跳關重要，因為消費者在食用水果時(shí)會(huì)有銀對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性。如圖6電但所示，用塗層孵育24小時(shí)後(hòu)，各個實驗組中的細胞存森視活率均超過(guò)90％，而且塗層的所有原料均是外國可食用的。因此該納米複合塗層不僅沒(méi)有毒性而且具有可食用對和性。

最後(hòu)，為了證明塗層的可清洗性，研究人員通過(guò)溶膠-凝膠測試慢術以檢測塗層在水中的溶解度，將(jiāng)制備的納米複合膜放入從村裝有去離子水的小瓶中，在室溫下搖晃約紅小2分鐘後(hòu)，薄膜完全分解并分散到(dào)去離子水中。這(zhè)空們表明與目前使用的不可清洗的蠟質塗料相比，該雪生納米複合塗層通過(guò)用水沖洗并輕輕又現擦拭表面(miàn)即可輕松地從果皮上取會家下。

納米複合膜的毒性和可洗滌性測試