近日，食品與生物工程學院教師李旭在《Food Packaging and Shelf Life》（IF 10.6）在線發表題為“Potato starch/sodium alginate composite film containing lycopene microcapsules for extending blueberry shelf life”的研究論文。該研究通過以馬鈴薯淀粉（PS）和海藻酸鈉（SA）為基材，以噴霧干燥法制備的番茄紅素微膠囊（LM）為功能成分，開發了一種新型可生物降解薄膜。

觀察到番茄紅素具有細長的桿狀結構。相比之下，LM表現出完整的球形結構，最大直徑為21.16μm，表面光滑，沒有微膠囊破裂的跡象。由明膠中的氨基和蔗糖中的醛基形成的致密結構可以防止噴霧干燥過程中微膠囊表面起皺或開裂，為番茄紅素核心提供結構支撐。

 樣品的拉曼光譜如圖所示。確定了954cm?1和1005cm?1吸收峰分別歸因于C=C鍵的搖擺振動和–CH3基團的不對稱拉伸振動，而在1151cm?1和1520cm?1處對應于C-C鍵的拉伸振動。在微膠囊化前后未觀察到番茄紅素特征峰的顯著變化，表明噴霧干燥過程有效地保留了番茄紅素的分子結構。

Fig. 1. Lycopene microcapsules powder (a); Quantitative standard curve of lycopene mass concentration (n?=?3), error bars represent ± standard deviation (SD) (b); Raman spectra of lycopene before and after microencapsulation (c); Microscopic morphology of lycopene (d) and lycopene microcapsules (e).

從藍莓儲存的第2天和第6天開始，一些藍莓表面出現了明顯的皺紋和霉菌生長（在圖中分別用綠色和紅色圓圈標記）。這種皺紋和霉菌生長不是孤立的現象，而是表現出協同效應。蒸騰作用導致藍莓中的水分以水蒸氣的形式通過表皮氣孔流失。這個過程導致細胞膨脹壓力降低和結構分解，導致皮膚收縮并形成皺紋。皺紋的形成可能會導致果皮和花萼出現微裂縫，露出果肉。霉菌在裸露的果肉上廣泛繁殖并消耗水分，進一步加速了水果皺紋的形成。PE對照組表現出更多的霉菌生長。這可能是因為其強大的防潮性能導致呼吸作用產生的水蒸氣過度積累，導致環境濕度過高，為真菌繁殖提供了有利條件。此外，過高的CO2和低O2貯藏環境中的濃度可能會觸發藍莓的厭氧呼吸，產生乙醇等有害物質，從而加速果實變質。

Fig. 2. Photographs of blueberries during storage.

LM薄膜表現出很強的抗氧化和紫外線阻隔能力，這兩者都是濃度依賴性的，并歸因于番茄紅素獨特的分子結構。保鮮實驗結果表明，LM薄膜抑制了藍莓的新陳代謝，減緩了藍莓變質的速度。綜上所述，PS/SA/LM復合薄膜的制備在一定程度上擴大了番茄紅素的應用范圍，在功能性食品包裝中具有潛在的應用價值。這些薄膜具有有前途的特性，例如改進的抗氧化性能、紫外線防護和生物降解性。然而，需要進一步的研究來增強這些薄膜的功能，特別是它們的抗菌特性，以擴大它們的實際應用。