随着生活质量逐渐提高,人们对食品包装材料的安全性、有效性和可及性等需求不断增加。为了延长食品货架期并遵循绿色发展要求,以生物源为基质的食品包装材料被广泛研究。常作为保鲜材料的生物分子主要包括天然抗菌酚类、多糖类物质、生物酶、中草药提取物等。它们通过抑制微生物生长、隔绝氧气、延缓氧化和呼吸作用、调节微生物平衡等方式发挥保鲜功能。尤其是茶多酚(tea polyphenols, TPs),广泛应用于食品保鲜材料,被认为是制备活性包装膜的最佳选择之一[1]。作为食品贮藏保鲜的一种重要手段[2],常用材料有聚乙烯等[3-5],在此背景下,食品膜材料通过引入抗氧化、抗菌等功能性添加剂[6],为优化食品贮藏保鲜提供了新的解决方案。
TPs主要来源于茶叶,包括绿茶、红茶、乌龙茶等,其中绿茶中的TPs含量通常较高。此外,TPs还可从茶籽、茶饼等茶叶副产物中提取,主要包括儿茶素类、黄酮类、花青素类和酚酸类物质。它具有强大的生物活性,能高效抗氧化、延缓衰老和良好的抗菌性能,可作为基质材料应用于含TPs的活性涂料和薄膜、TPs主导的自组装涂料和薄膜以及负载水凝胶等保鲜材料,增强高附加值食品(如有机果蔬、高端肉类)的长效保鲜需求。另外,其具备的抗病毒和调节脂代谢等生物活性,作为包埋材料应用于TPs纳米乳液以及负载水凝胶等材料,通过向食品的包装内环境主动释放多酚物质,从而在确保食品质量的同时维持或延长食品的保质期[7]。除此之外,TPs的免疫调节功能在人体健康维护中发挥着不可或缺的关键作用。因此,在食品加工、保鲜和日用化工等领域具有重要的应用[8]。
本综述首先阐述了TPs的基本组成成分,并提及了它具备的抗氧化、抗菌以及免疫调节等生物活性,进而探讨了不同类型的TPs材料,最后总结了TPs在果蔬等食品工业中的应用现状,并对TPs未来的制备方向及其在食品领域中的发展方向进行了展望。
1 茶多酚的组成成分
TPs主要由儿茶素、黄酮类、花青素、酚酸类等物质组成[9],不同茶类多酚的含量具有特异性,其中,绿茶的TPs含量约为22.49%,几乎接近鲜叶,为6大茶类之首;而红茶在6大茶类中TPs含量最低,仅有7.93%左右[10];黑茶的TPs含量为15.51%左右,这是因为在黑茶的加工过程中多酚类物质发生了完全氧化,大多数茶叶的多酚被转化为氧化化合物[11];黄茶、白茶及乌龙茶的TPs含量分别约为16.71%、24.8%及12.78%,这可能归因于3种茶不同的制造过程。TPs的加入改善了单体包装材料的不透明度、水溶性和水蒸气阻隔性能等缺点,降低了单体包装材料的力学性能和含水量。因此,基于TPs这些优良性能,可以将其用于食品保鲜中,能达到较好的保鲜效果,且因其易溶于水,即使残留在食品表面也可以直接通过清洗祛除,避免了对食品口味产生影响。
1.1 儿茶素类
儿茶素是2-苯基苯并吡喃的衍生物[12],与其他多酚物质一样,易溶于水、含水乙醚等溶剂中,但不溶于有机溶剂。儿茶素类物质总量在TPs中的占比高达60%～80%,是TPs的主要成分[13],茶叶天然产品中常见的儿茶素包括表儿茶素(epicatechin,EC),占总儿茶素含量的6.4%;表儿茶素没食子酸酯(epicatechin gallate,ECG),占总儿茶素含量的13.6%;表没食子儿茶素(epigallocatechin,EGC),占总儿茶素含量的19%,以及表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG),占总儿茶素含量的59%(图1)。酯性儿茶素因含没食子酸酯基团,会呈现强苦涩味[14],但通过与氨基酸协同作用,可转化为鲜爽感。例如,绿茶儿茶素中EGCG含量高达50%～60%,赋予其浓郁的收敛性;而红茶经发酵后,儿茶素氧化聚合为茶黄素,形成红汤红叶的特质。
图1 儿茶素的结构式
Fig.1 Structure of catechins
1.2 黄酮类
黄酮类化合物是广泛存在于自然界的一类黄色色素,是由1,2-二苯基丙烷或1,3-二苯基丙烷结构的含氧杂环天然有机化合物[15],分子结构是基于C6—C3—C6骨架[16]。即由2个苯环通过1个三碳桥连接而成,但由于羟基取代位置不同,将直接影响黄酮的抗氧化、抗炎、抗肿瘤等生物活性[17]。茶叶中的黄酮类物质少数以苷元的形式存在,多数以糖苷的形式存在,目前己经分离出3种主要的黄酮醇:山柰素、槲皮素、杨梅素。黄酮醇多与糖结合形成黄酮苷类[18],其总量约占TPs总量的10%～15%,主要与茶汤的色泽有关。近年研究表明,黄酮类物质对茶叶滋味有着显著的贡献[12]。此外,这类化合物具有的抗氧化活性,能够清除自由基,抑制脂质过氧化。例如,老白茶中黄酮醇类含量随陈化时间增加而上升,其抗氧化能力较新茶提升30%以上。
1.3 花青素类
花青素类又称花色素,是植物果实、茎、花、根和叶中的主要色素,通常均匀地溶解在表皮细胞的囊泡中,属于2-苯基苯并吡喃的糖基化、多羟基或多甲氧基衍生物,结构中包含了2个由杂环连接的苯甲酰环[19]。目前,自然界中已鉴定出超过650种花青素[20]。但同一植物中花青素的种类和含量会因受光照强度、土壤酸碱度及温度等环境因素的影响而有所不同[21]。一般茶叶中的花青素含量较低,其总量在普通茶叶中占比不足1%[22],但也有研究表明,在普洱茶渥堆发酵过程中,花青素可转化为茶红素,可形成独特的“陈香”风味。
1.4 酚酸类
酚酸类是指同一苯环上有若干个酚性羟基的一类化合物,主要由莽草酸途径或聚酮途径合成,是药用植物中分布最广泛的芳香类次生代谢产物之一[23]。茶叶中的酚酸早在19世纪中叶就已经被研究,其总量约占TPs总量的5%～10%,包括没食子酸、咖啡酸等酚酸类,以及茶没食子素等缩酚酸类[24]。按其碳骨架结构主要可分为苯甲酸型(C6—C1型)和肉桂酸型(或苯乙烯型,C6—C3型),但也有少部分酚酸结构不属于上述2类衍生物[25]。酚酸类主要呈酸味和涩味。张英娜[14]在研究不同品种白茶的滋味品质时发现,茶没食子素带有涩味,且其含量与白茶所呈现的苦味、涩味呈正相关关系;除白茶外,已有研究证实,绿茶中没食子酸含量与鲜爽度也呈正相关,且为评判绿茶品质的重要指标[14]。
2 茶多酚的生物活性
TPs作为茶叶中含量最丰富的活性成分,其独特的苯环与多羟基结构赋予其很强的生物学活性,它不仅具备抗氧化的作用,比如能清除自由基,抑制由致癌物引发的突变;还具有抗菌活性,可延缓果蔬褐变的发生;此外,还有免疫调节能力,能够提升人体的抗衰老能力,增强免疫功能,促进新陈代谢[26]。正因如此,它在医疗保健、日常化学用品以及果蔬保鲜等多个领域都能展现出广泛的应用价值。
2.1 抗氧化活性
TPs的抗氧化活性归因于其多酚环上的酚羟基,其可以与活性氧(reactive oxygen species,ROS)反应形成相对稳定的酚氧自由基,ROS是生物系统中常见的自由基,包括羟自由基、H2O2和超氧阴离子自由基[27],其抗氧化活性是维生素A、维生素E和丁基羟基茴香醚的2～20倍[28],因此,可用作一种高效的天然抗氧化剂。TPs的抗氧化能力已经在一些医学和科学实践中得到证实,其抗氧化机制一方面体现在对自由基的作用上,包括:1)通过抑制氧化酶系以及与诱导氧化的过渡金属离子络合来抑制自由基的产生;2)直接清除无机自由基与脂自由基;3)激活清除自由基的酶体系与非酶体系[29];另一方面,也能通过与金属离子络合,抑制金属离子对氧化反应的催化作用,从而发挥其抗氧化作用[30]。未吸收的多酚不仅可以与肠细胞和免疫细胞表面的受体相互作用,从而抑制炎症信号传导,还可以被肠道菌群代谢。因此,多酚的代谢物可以对局部炎症子发挥积极作用,或作为益生元促进有益微生物的生长,从而增强肠道健康[31]。特别关注其抗氧化和抗炎特性以及潜在的分子机制(图2)。此外,已有研究表明,茯砖茶中的TPs可以通过调节肠道微生物群及其相关肠道氧化应激和屏障功能来减少肥胖[32]。
图2 主要茶多酚的结构及其在炎症性疾病管理的作用
Fig.2 Structure of the main tea polyphenols and their roles in the management of inflammatory diseases
2.2 抗菌活性
TPs在抗菌活性上同样表现出优异的功效,对于各种腐败菌和致病菌都有显著的抑制效果[1]。其抗菌机制主要与其结构中的—OH官能团有关[33],已有相关基因实验表明,当大肠杆菌暴露于TPs的环境下,就会对基因产生调节,这一调节的后果就是出现细胞膜损伤,导致细胞内容物泄露[34]。TPs主要通过以下3个方面对微生物产生作用,进而发挥抑菌效果:1)阻碍脂肪酸的合成。脂肪酸是细菌生长和繁殖所必需的主要营养物质,若其合成过程受到阻碍,必然会导致细菌的生理代谢出现紊乱,最终致使微生物生长迟缓甚至死亡。2)降低酶的活性。机体的每项生理活动都依赖于酶的催化作用,TPs能够与酶的活性位点相结合,进而对酶活性产生影响,诱发细胞质酸化以及细胞内容物凝固[1]。3)损毁细胞膜。细菌细胞膜相当于细菌的一层保护屏障,一旦这层屏障遭到损毁,细菌内部的内容物便会泄漏出来,最终导致细菌死亡。通过芳香原子核双键产生的电子离域破坏了细胞膜的离子性质,从而引起细胞膜pH的改变,并阻断ATP生成系统中的能量产生位点[35]。
相关研究显示,在探究不同浓度TPs对淀粉活性薄膜抗菌性的影响时,发现添加TPs能够显著提高抑菌效率,并且它对革兰氏阳性菌展现出的活性更高[36]。除此之外,多酚与壳聚糖阳离子作用协同作用也有相似的结论,通过靶向作用细菌细胞膜,破坏膜结构完整性,可以抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等常见病原菌生长[37]。
2.3 其他活性
除上述的活性外,TPs还具有预防代谢性疾病的功效。它可以通过抗高血压、降脂、抗氧化、抗炎、抗血管生成、抗动脉粥样硬化、恢复内皮功能、抗血栓形成和心肌保护等作用,有效预防心血管疾病[38]。TPs还具有保护神经、预防神经系统疾病以及恢复由衰老或其他神经系统疾病引起的认知功能的作用[39]。
3 茶多酚在果蔬保鲜中的应用
休眠期果实常在未完全成熟时采摘,于采后储存、运输及销售期继续成熟。此过程中,果实的内源性乙烯可能会扩散并作用于未成熟的果实。然后,采后果实继续成熟,在乙烯的存在下产生一系列生理变化,如淀粉降解、酸度降低、色素合成等[40]。为了延长保存期,常采用添加食品防腐剂、气调保鲜、辐照等方法对食品进行保鲜处理以延长食品货架期。这些方法虽应用广泛,但仍存在缺陷,如化学保鲜剂可能有残留、毒副作用,危害健康。而TPs作为天然氧化剂,可以有效地被利用在果蔬的保鲜材料中,如可通过纳米复合涂层、直接喷洒、协同增效等方式应用于果蔬保鲜。
3.1 负载茶多酚的纳米乳液
纳米乳液由分散在不同液体中的微小纳米液滴组成的非均相胶体体系,主要由乳化剂(表面活性剂)所稳定的2个不相溶相(油、水)构成。其粒径一般在20～200 nm[41],可以作为一种高效包埋运载体系,因此,能对物质进行有效保护从而保持其稳定性,并且能够显著增强所包埋物质的溶解度和生物利用度。阮雁春等[42]报道,质量分数1%的TPs与1.2 mmol/L 或1.6 mmol/L腺苷三磷酸(ATP)联合处理可有效延缓鲜切苹果硬度下降、褐变指数升高及维生素C含量损失,抑制多酚氧化酶和过氧化物酶活性。
TPs纳米乳液是一种将TPs等活性成分分散在纳米级液滴中的特殊体系,在食品保存中优点如下:1)TPs具有多种生理活性,包括抗氧化性、抗菌性等,可以延缓食品质量的衰退;2)纳米乳液是多种活性化合物的载体,可以将TPs包裹在微小液滴中,形成稳定的分散体系,显著提升其稳定性并减少活性损失[43];3)纳米乳液具有透明性和成本效益高的优点且TPs又属于天然产物;4)纳米乳的细小粒径可以增加嵌入的表面积,可通过缓释和控释作用,将TPs精准递送至目标组织[44]。但由于TPs本身的极性,在油相中的溶解度非常有限。不过,已有研究显示,纳米乳液凭借其超低的界面张力以及较大的界面面积,可以有效提高TPs在油相中的溶解度,同时增强其在储存和模拟胃肠道消化过程中的稳定性[45]。所以,纳米乳液能够显著提升TPs的稳定性与生物利用度,在充分开发并利用TPs方面展现出广阔的应用前景。
综上所述,纳米乳液技术为TPs等活性成分的递送提供了一种高效、稳定的平台。与其他包埋系统相比,纳米乳液具有黏附性强、溶解度增加和保留时间更长的显著优势。
3.2 基于茶多酚的活性涂料和薄膜
TPs的加入改善了单体包装材料的不透明度、水溶性和水蒸气阻隔性能,降低了单体包装材料的力学性能和含水量。基于TPs这些优良性能,将其用于食品保鲜中,能达到较好的保鲜效果,且因其易溶于水,即使残留在食品表面也可以直接通过清洗祛除,避免了对食品口味产生影响。
3.2.1 负载茶多酚的活性涂料和薄膜
可食用薄膜和涂层可生物降解(图3),能被微生物在堆肥时完全分解为二氧化碳、水、甲烷及少量生物质残渣[46]。由于它们既可以被视为包装材料又可以被视为食品成分,所以必须满足一些特定要求:良好的感官特性;高屏障和机械性能;生物化学、物理化学和微生物稳定性;无毒性和安全性;无污染性;简单的工艺技术以及低原料和加工成本[46-47]。
图3 防止生物、化学和物理退化的结构保护
Fig.3 Structural protection to prevent biological, chemical, and physical degradation
大多数可食用包装材料存在亲水性,导致其防潮性能差、温度调节和相对湿度控制不足等问题[37]。而具备这类特性的含TPs活性涂料与薄膜包装,是把活性物质直接掺入聚合物树脂里,再借助共混挤出吹塑、共混挤出流延、共混溶液流延等工艺,制成功能性包装薄膜。ZHANG等[46]发现,1 g/L的可食用TPs/海藻酸钠涂层适用于保持冬枣的质量并延长其保质期。此外,有研究者也指出用可食用的TPs/普鲁兰多糖羧甲基纤维素通过静电纺丝制成的纳米纤维膜对草莓具有优越的保鲜效果[48]。国内外利用复合膜对食品进行保鲜的研究较多,大多数是以涂膜的方式来实现保鲜和抑菌防腐的目的,在实际使用时往往还会在涂膜的外层增加塑料膜防止肉制品受到机械损伤,因此,制备机械性能和保鲜能力良好的包装材料来替代传统的塑料包装膜就显得尤为重要。
为了制备富含多酚的精油薄膜或涂层,通常过程是:干燥、粉碎、蒸馏、脱水。目前已有研究发现TPs可以显著提高壳聚糖包装的自由基清除活性,且与TPs的浓度呈正相关[49]。通过溶液与单一的壳聚糖包装膜相比,当TPs∶壳聚糖以 4∶10比例添加时,DPPH自由基的清除活性增加12倍以上。由于多酚具有不稳定的特性,这使得直接对水果和蔬菜进行处理的效果受到很大限制。所以采用复合膜的方式来解决这一问题,并且目前生物聚合物已被应用于制造可生物降解的薄膜与涂层。例如多糖、蛋白质和脂质等材料有替代传统塑料包装的潜力(表1)。虽然淀粉是较为常用的一类多糖物质,然而由淀粉制成的薄膜并不具备抗氧化活性与抗菌活性[50]。所以,向淀粉薄膜中添加多酚这类活性成分,能够提升其防水性能以及生物活性。以淀粉为载体制成的薄膜对多酚具有保护和缓慢释放的效果。并且将多酚加载到薄膜中可以避免某些多酚的劣化和挥发[51]。更重要的是,含有多酚的淀粉基包装已被成功证明可以抑制细菌和真菌。CHEN等[52]通过静电纺丝技术成功制备了功能化TPs负载的高直链玉米淀粉与聚乙烯醇纳米纤维膜,以添加比例15∶100将TPs加入到基底中,使膜的机械性能增强,降低了水蒸气透过率。此外,这种膜对正常细胞无毒性,并能有效延长草莓的保质期。除抗菌活性外,淀粉基包装所具备的抗真菌活性同样不可小觑[53]。尤其要注意的是,水果和蔬菜在采后储存阶段更易遭受真菌侵害。已有研究结论发现载有肉桂精油的马铃薯淀粉膜对毛霉表现出良好的抑制活性,而其他膜的效果则较小[54]。除此之外,借助加载姜黄素的方式,同样显著提升了羧甲基淀粉/聚乙烯醇复合膜的抗菌活性。
表1 茶多酚掺入不同活性薄膜在食品保鲜中的应用
Table 1 Application of tea polyphenols mixed with different active films in food preservation
基质材料制备方法茶多酚添加量比例应用效果食品参考文献纤维素纳米原材料溶剂浇筑法4∶100提高抗菌性能和自由基清除能力,对正常细胞无毒性,并能有效延长草莓的保质期草莓[55]高直链玉米淀粉/聚乙烯醇静电纺丝法15∶100刺激细胞内ROS的产生,增强抗菌性能,复合膜包裹的草莓在7 d的储存后仍保持了新鲜的外观草莓[53]聚乳酸/壳聚糖溶液共混法30∶100提高抗氧化以及抗菌活性,延长货架期2～8 d,降低腐烂率和质量损失率,延缓可溶性固形物和维生素C的消耗樱桃[56]海藻酸钠/壳聚糖流延成膜法1.5∶100复合膜DPPH自由基清除率为96.44%,抑菌圈直径为18.6 mm,能够有效降低葡萄的腐烂率葡萄[57]季铵化木聚糖/聚乙烯醇流延成膜法1.25∶100薄膜的抗氧化性能显著提高,薄膜DPPH自由基清除活性从5.7%增加到90.2%,保护果肉减少氧化。同时增强紫外线阻隔性能等鲜切苹果[58]
3.2.2 茶多酚主导的自组装涂料和薄膜
多酚在食品加工过程中可以通过共价或非共价相互作用与主要营养成分形成复合物[59]。植物性材料的自组装,这主要是由非共价相互作用驱动的化学结构(包括氢键、疏水相互作用、静电相互作用、π-π相互作用、金属有机配位和范德化力的相互作用),而不是复杂的合成方法[60]。众多研究聚焦于以天然存在的化合物(如纤维素、木质素以及多酚)为探索基础,旨在借助自组装的方式构建多功能上层结构。
由TPs主导进行的自组装,通常借助共价或非共价这2种途径来形成薄膜。有研究表明,含有TPs的食品包装膜有效抑制了新鲜切片香蕉、苹果和梨的褐变[61]。其中,共色素沉着是一种实用的手段,它也可以借助2种结合方式产生相互作用,进而使花青素具备耐受高温、氧气以及强光的能力,同时还能增强其色泽。在共色过程中,其分子内的络合严重依赖范德华力、氢键和共价键以及其他分子相互作用,是一种由共价相互作用驱动的化学结构。而花青素能够借助与几种共色剂发生相互作用并形成复合物来保持稳定[62]。在这一过程中,1个糖基会提供1个空间,该空间可用于花青素的助色团和共色剂进行共价键结合。而在分子间的共色反应中,1种有色的花青素通过非共价键结合到1种无色的共色剂上[63]。共色复杂物的形成取决于系统的分子结构、温度和pH值。酸性pH值和20～50 ℃的温度范围显著影响着色复合物[64]。多酚类物质是强大的共色剂,黄酮类与花青素共存,并广泛存在于植物细胞中,可以通过防止氧化和水合作用增强花青素的颜色并提高其稳定性[65]。
已有研究报告表明,金属和酚类可以通过自组装形成纳米复合物和纳米膜,可有效覆盖生物基质表面[66]。多酚里含有的羟基,既能作为氢键的受体,又能充当氢键的供体,这一特性推动了它与各类生物活性物质发生相互作用。BIAN等[65]成功利用溶剂铸造法成功制备了木质素和TPs的纤维素纳米纤维基包装薄膜,木质素和TPs的加入增强了复合材料的界面相容性,赋予薄膜优异的机械和阻隔性能。此外,在草莓保鲜实验中发现,用复合膜包裹的草莓在7 d的储存后保持了新鲜的外观,总可溶性固体含量下降缓慢,由此证明膜不仅减缓了营养物质的消耗,还保持了草莓的生理活性。在低pH值下,酚类质子可被取代,质子化酚类基团可作金属阳离子良好配体[67]。在此基础上,多酚与金属离子的配位已被开发用于生物技术和医学领域,其功能可以通过金属离子和酚类配体选择定制。此配位快速简单且无需有机溶剂,利于绿色化学发展[68-69]。除此之外,多酚其他非共价作用可增强功能性纳米材料发展[70]。含有丰富儿茶素的多酚表现出各种非共价相互作用,尤其是金属-苯酚配位,从而使它们能够在各种分子和表面形成稳定的纳米网络。总的来说,TPs可用于通过自组装来量身定制功能性纳米材料,所制备的膜性能受多酚种类、含量、接枝方法的影响。
3.3 茶多酚复合凝胶
水凝胶具有独特的能力,可以结合各种生物活性剂,如抗氧化剂、抗菌剂和益生菌,在功能性食品的开发中正在成为变革性的工具。水凝胶是由亲水性聚合物构成的三维网络,能够吸收大量水分[71]。它们对环境刺激的响应性允许定向释放,这对于优化生物活性物质的效果和保质期至关重要。研究表明,负载生物活性物质的水凝胶在食品工业的各个领域都有应用。其特征性的溶胀性质以及材料的多功能性增加了学者对水凝胶的研究兴趣。水凝胶表现出独特的机械强度、生物降解性和溶胀性质,使其成为传统包装材料有吸引力的替代品。学者通过提供抗菌剂来稳定风味并防止食品变质,在食品保存中发挥关键作用。水凝胶具有各种递送系统,包括纳米颗粒、乳液、凝胶和微胶囊,常被用于包裹营养补充剂,旨在保护它们并提高它们的生物活性和生物利用度。水凝胶是具有巨大潜力的高适应性材料。将生物活性化合物引入水凝胶基质中具有多个优势,包括控制释放、提高稳定性以及靶向递送[72]。在各种应用中,控制释放系统特别值得注意,因为它们能够稳定且持续地在长时间内递送药物。水凝胶的组成和周围介质的pH值都会影响药物从水凝胶中释放[73]。
相比之下,共聚合物水凝胶具有可以根据需要实现特定机械性能的好处。水凝胶可以根据其聚合物组成分为3种基本类型:均聚物、共聚物和多聚物。而共聚水凝胶通常包含2种或多种不同类型的单体,至少有1种单体具有亲水性。LIN等[74]通过多酚介导的自组装策略生产了一种壳聚糖-单宁酸多交联水凝胶。无机纳米材料,如介孔硅纳米颗粒和黑色磷纳米颗粒,具有较高的机械强度,并且可以在水凝胶系统中吸收能量以防止裂缝扩展,从而有效提高水凝胶的强度和韧性[75]。这些水凝胶中的聚合物链可以随机排列,或者在聚合物网络骨架内具有嵌段或不规则的构型[76]。另一方面,复合水凝胶可以将多种材料或填料整合到生物聚合物基质中以增强性能,含纳米纤维等包涵物可以改善其功能特性[77]。
生物活性的水凝胶已应用于延长易腐烂食品和食品的保质期。通过将抗菌剂(如精油或细菌素)掺入水凝胶基质中,可以抑制腐败微生物的生长,从而保留食物的新鲜度和质量。除此之外,表面粗糙度增加的疏水凝胶有效表面积更大,可进行细菌黏附。粗糙的表面降低了细菌黏附所需的能量,从而使它们更容易附着[78]。
4 总结与展望
通过形成生物基质保鲜涂层或薄膜有效提高果蔬的新鲜度和质量,延长果蔬的货架期,是目前亟待解决的问题。因此,利用生物源大分子基质,通过多种栅栏技术的优化组合,制备出果蔬的最佳保鲜材料已成为研究热点。TPs作为一种天然抗氧化与抗菌剂,是活性食品包装膜的关键功能成分。它能够通过氢键等相互作用与蛋白质、多糖等成膜基质结合,形成涂料、薄膜、凝胶和纳米乳液等保鲜材料。未来,若能精准把控TPs添加量,实现适量调控相关成分,有望显著优化TPs基保鲜材料的机械强度,使其在承受外力时展现出更卓越的稳定性;大幅提升保鲜材料对气体与水蒸气的阻隔性能,有效延长产品保质期或保障特定环境下的使用效果;同时强化材料的光屏蔽性,为保鲜材料在光敏感领域的应用开辟更广阔的空间,推动保鲜材料科学迈向新的发展阶段。同时,TPs赋予薄膜显著的抗氧化和抗菌活性,抑制食品的化学变质与微生物滋生,从而延长果蔬等食品的货架期,保障储运品质安全。同时,TPs在食品保鲜中的应用不但有利于提高食品的安全性,也为茶叶产品深度开发和应用提供了广阔的市场。
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