果蔬保鮮中納米材料的運用探究,高分子材料論文

果蔬保鮮中納米材料的運用探究,高分子材料論文摘要：近年來，人們生活水平不斷提高，對蔬菜和水果的需求與日俱增，這在帶動社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的同時，也對果蔬保鮮技術(shù)提出了更高層次的要求。隨著科研工作的不斷推進，納米材料在果蔬保鮮中的應用越來越廣泛。鑒于此，本文從納米材料的作用入手，闡述了納米材料在果蔬保鮮中的應用效果，并分析了納米材料在果蔬保鮮中的將來發(fā)展趨勢，以期為納米材料的開發(fā)和研究提供參考借鑒。本文關鍵詞語：納米材料;果蔬保鮮;應用效果;Abstract：Inrecentyears,peoplesqualityoflifeisconstantlyimproving,thedemandforvegetablesandfruitsisincreasingdaybyday,whichnotonlypromotesthesustainabledevelopmentofsocialeconomy,butalsoputsforwardhigherrequirementsforthepreservationtechnologyoffruitsandvegetables.Inrecentyears,withthedevelopmentofscientificresearch,nanomaterialsarewidelyusedinfruitsandvegetablespreservation.Therefore,startingfromthefunctionofnanomaterials,thispaperexpoundedtheapplicationeffectofnanomaterialsinfruitsandvegetablespreservation,andanalyzedthefuturedevelopmenttrendofnanomaterialsinfruitsandvegetablespreservation,toprovidereferenceforthedevelopmentandresearchofnanomaterials.Keyword：Nanomaterials;fruitsandvegetablespreservation;applicationeffect;隨著我們國家經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人們生活水平不斷提高，健康意識也逐步加強，果蔬作為人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷氖澄铮缓喾N營養(yǎng)元素和熱量[1]，有利于促進人體健康。近年來，隨著市場對果蔬需求量的不斷提高，跨地區(qū)運輸方式也相應增加，對保鮮技術(shù)提出了更高層次的要求[2]。傳統(tǒng)減壓貯藏法、低溫保鮮法、輻照保鮮等保鮮技術(shù)已經(jīng)不能知足果蔬運輸需求，腐爛、變質(zhì)等現(xiàn)象成為困擾種植戶和經(jīng)銷商的問題[3]。為了減少食品浪費，提高保鮮質(zhì)量，納米材料保鮮技術(shù)應運而生，不僅克制了傳統(tǒng)保鮮法中成本高、果蔬水分易流失等弊端[4]，還以環(huán)保、安全的優(yōu)勢獲得社會各界的青睞，為果蔬保鮮奠定了良好的基礎。1、納米材料及其特點納米是一種長度計量單位，1nm的長度比單個的細菌長度還要小很多。納米材料主要是指三維中至少有一個維度為納米大小的材料[5]。由此可見，材料的尺寸非常小，并且構(gòu)造較為特殊。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，納米材料也廣泛應用于各個領域，近年來在食操行業(yè)也逐步凸顯其價值和作用，尤其在食品檢測以及貯藏保鮮方面得到認可[6]。1.1、尺寸小納米的尺寸比可見光波長小，光在納米材料中傳播時，能夠被納米材料吸收，進而毀壞光傳播的周期性。將納米材料應用到果蔬保鮮中[7]，能夠屏蔽磁波等影響，提高果蔬的保鮮周期[8]。1.2、外表效應外表效應主要指母離子外表的原子和總原子數(shù)的比，也就是講，隨著納米材料粒徑的減小，外表原子數(shù)會相應增加，進而使納米材料外表產(chǎn)生活性[9]。1.3、超塑性納米材料在特定條件下，具有較強的超塑性，也就是在不斷裂的情況下，能夠得以延伸[10]。將其應用到果蔬保鮮中，能夠長時間保證果蔬新鮮[11]。2、納米材料在果蔬保鮮中的應用納米材料是一種對人體無毒無害的材料[12]，同時能夠有效抑制生鮮食品生理代謝，減少果蔬腐爛變質(zhì)，延長貯藏期限，在食品保鮮方面具有良好的發(fā)展前景[13]。隨著納米技術(shù)水平的快速發(fā)展[14]，納米技術(shù)廣泛地應用到各個領域，充分地發(fā)揮著本身的重要作用與價值，尤其是在果蔬保鮮領域。納米技術(shù)由于本身優(yōu)勢與特點[15]，物理構(gòu)造具有特殊性，使用不同的納米材料，會使果蔬保鮮程度不同，納米技術(shù)在果蔬保鮮中起到了重要的作用，能夠提升果蔬品質(zhì)，減少資源的浪費，知足人們的日常需求[16]。納米保鮮技術(shù)的應用方式能夠分為兩種：一是納米涂膜技術(shù)，二是納米包裝技術(shù)[17]，華而不實涂膜技術(shù)具有環(huán)保、抑制微生物增長等特點[18]；而納米包裝技術(shù)具有較高的強度與韌性[19]。2.1、納米涂膜技術(shù)采后果蔬水分流失較快，與周圍環(huán)境氣體產(chǎn)生反響，極易引發(fā)變質(zhì)、腐爛等現(xiàn)象，而將納米涂膜材料應用到采后果蔬保鮮中，能夠減少水分流失，阻隔果蔬與周圍氣體的接觸，進而有效抑制微生物的生長，有利于長時間保持果蔬的品質(zhì)[20]。除此之外，納米涂膜材料具有環(huán)保性，不會對環(huán)境造成污染，相對于傳統(tǒng)保鮮技術(shù)而言，不僅能夠減少不可降解包裝的使用量，還能提高果蔬儲存質(zhì)量[21]。納米涂膜技術(shù)采用納米材料的微氣調(diào)理論，把成膜材料采用噴覆的方式方法，使其能夠附著在果蔬外表，產(chǎn)生了半透膜的視覺感，主要應用在半食性的果蔬中。該技術(shù)不會對果蔬化學農(nóng)藥殘留檢測產(chǎn)生任何的影響[22]，而且能夠保持果蔬品質(zhì)[4]。隨著我們國家科學技術(shù)水平的不斷提升，加大了對果蔬保鮮方式方法的研究力度，以納米半透膜技術(shù)為重要的基礎，研發(fā)出了非金屬無機納米半透膜[23]，主要的特點是其所采用的納米硅氧化物材料，更具有環(huán)保性，保鮮效果也更高層次效等。與半透膜法相比，有效地解決了果蔬硬度變大、品質(zhì)下降等問題[24]。例如：果蔬采用殼聚糖-納米SiO2混合涂膜的方式方法對龍眼進行保鮮，龍眼腐爛率得到有效地控制，腐爛率降低了17%[25]，失重率也只要4.2%，并且還抑制了多種生物酶的活性[26]。然而，由于單一涂膜劑的組成成分相對較少，功能性相對較差，保鮮效果固然相對于傳統(tǒng)保鮮方式有了很大改善，但還不能到達足夠的穩(wěn)定性，需要相關研究人員和專家進一步完善，深切進入研究和開發(fā)復合涂膜劑，為納米涂膜技術(shù)的發(fā)展奠定基礎。2.2、納米包裝技術(shù)納米包裝技術(shù)常見的果蔬包裝材料有聚氯乙烯〔PVC〕、多以聚酰胺〔PA〕、聚丙烯〔PP〕、聚乙烯〔PE〕等，這些材料成本均較低[27]，但可能會影響果蔬品質(zhì)與食品的安全性。納米包裝材料保鮮果蔬時，能夠?qū)毦M行阻隔、抗菌等，尤其是對微生物能夠起到降解的作用，與傳統(tǒng)包裝材料相比[28]，具有較強的強度與韌性[5]。把納米包裝材料與高分子聚合物、超微粒子納米材料進行結(jié)合探究，創(chuàng)新果蔬保鮮方式方法，研發(fā)出復合型的納米包裝材料，廣泛應用于果蔬保鮮中，不僅解決了傳統(tǒng)果蔬包裝材料的缺乏，而且加強了對果蔬的保衛(wèi)。納米材料在鮮切果蔬保鮮中也有著廣泛的應用。鮮切果蔬又稱為輕加工果蔬，主要是把新鮮果蔬進行外部的修整、去皮等，能夠使果蔬100%地被利用，對此類果蔬的保鮮更需要加強。由于果蔬經(jīng)過鮮切加工后會加速其水分和營養(yǎng)的流失[29]，進而嚴重影響其作用、功能以及口感。而且鮮切果蔬的創(chuàng)面容易滋生微生物，加劇了果蔬腐爛和變質(zhì)等不良現(xiàn)象的發(fā)生[6]。因而，需要提高對鮮切果蔬保鮮方式方法的重視，采用納米技術(shù)，能夠有效解決鮮切果蔬產(chǎn)生的問題，為果蔬保鮮開發(fā)出更多具有科學性的保衛(wèi)方式方法。在詳細保鮮經(jīng)過中，能夠?qū)⒓{米材料進行加工，使其構(gòu)成纖維素膜，并將其作為鮮切果蔬的包裝。研究表示清楚，改進后的纖維素膜能夠有效抑制果蔬水分的蒸發(fā)以及微生物滋生，同時減緩蔬菜葉綠素含量的下降，具有阻隔性較強、穩(wěn)定性較高、抗菌效果好等特點。當下，納米材料在鮮切果蔬保鮮方面的應用尚處于起始階段[30]，還需進一步開發(fā)，進而推動納米材料保鮮技術(shù)的穩(wěn)定發(fā)展。3、結(jié)束語隨著我們國家經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，對果蔬新鮮的需求相應增加，納米材料的研究和開發(fā)使果蔬保鮮得到了空前發(fā)展，同時，納米材料以其抑菌效果好、阻隔性能強等優(yōu)勢遭到社會各界的青睞和應用。然而，由于當下納米材料在果蔬保鮮中的研究尚處于發(fā)展階段，還有較大的空間有待開發(fā)，主要能夠從下面幾方面進行深切進入研究：第一，降低納米材料的成本；第二，優(yōu)化和改良工藝流程；第三，由于納米材料具有特殊性，人體對其吸收要高于其他物質(zhì)，所以需要深切進入研究其安全性；第四，當下市場中納米材料應用與果蔬保鮮種類較少，所以需深切進入開發(fā)納米材料的種類；第五是由于納米材料尺寸小、吸附性相對較強，在使用經(jīng)過中極容易擴散，需要進一步研究其加工的穩(wěn)定性，進而為果蔬保鮮奉獻更大的氣力。以下為參考文獻[1]劉佳,蔡滔,羅華蘭.納米復合材料在果蔬保鮮中的應用研究[J].食品安全導刊,2022(03):147.[2]趙蕾,胡文忠,陳晨,等.薄膜包裝材料在采后果蔬保鮮中的應用[J].包裝工程,2021,38(17):64-69.[3]王馨,胡文忠,陳晨,等.納米材料在果蔬保鮮中的應用[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2021,43(01):281-286.[4]尹國平,陳志周.納米復合薄膜及其在果蔬保鮮中的應用[J].包裝學報,2020,4(01):24-28.[5]王紅娟,楊宏順,陳復生,等.納米技術(shù)在采后果蔬保鮮中的研究進展[J].食品科技,2018,36(06):71-75.[6]祝鈞,清醒,張曉娟.納米包裝材料在果蔬保鮮中的應用[J].食品科學,2008,29(12):766-768.[7]林嬋.TiO2納米材料在食品貯藏保鮮中的應用研究進展[J].食品安全導刊,2021,197(06):115.[8]陳慶華,王欣.氣調(diào)包裝〔MAP〕在果蔬保鮮方面的應用進展分析[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學,2020(01):104-108.[9]許麗衛(wèi),王久榮,韓雪峰.納米磁性材料在中草藥分析中的應用[J].中國中藥雜志,2020(23):13-18.[10]林虹君,張愛紅,田芳,等.納米材料在蛋白質(zhì)分析中的應用[J].生命的化學,2020(05):29-36.[11]王宏亮,李昂,那杰.抗菌肽在果蔬保鮮中的應用[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學,2020(3):250-252.[12]薛瓊,鄧靖,付艷琪,等.改性納米SiO2微球的制備及其在果蔬保鮮中的應用[J].包裝學報,2021,37(02):21-27.[13]彭佳.納米材料在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