纳米技术及采后果蔬保鲜

1、-. z.纳米技术在采后果蔬保鲜中的研究进展摘 要: 果蔬为人类提供多种营养素，如维生素、矿物质和生物活性物质等，但新鲜果蔬采后易腐烂变质，造成了很大的经济损失。采后贮藏技术如纳米技术可以有效地延缓采后水果的品质变化，就纳米技术在采后果蔬保鲜中的研究进展进展了综述。概述了纳米微粒在常态下能表现出普通物质不具有的特性, 以及纳米技术与纳米材料在食品保鲜中的应用, 重点介绍了常见纳米包装材料、纳米复合涂抹技术在果蔬贮藏保鲜中的应用, 并概述了纳米包装材料、纳米涂膜保鲜剂在采后果蔬保鲜中的开发与应用，纳米技术在果蔬中大分子物质纳米表征中的应用，以及纳米技术在采后果蔬致病菌检测方面的应用，并讨论了其平

2、安性与应用前景。由此可见，纳米技术在采后果蔬保鲜领域中具有广阔的开展前景。关键词: 纳米技术 食品 采后 果蔬贮藏 前景Applicationof nanotechnology in post-harvest fruits and vegetablesAbstract: Fruits and vegetables provide a variety of nutrients for human beings including vitamins, minerals and bioactive products, but post-harvest fresh fruits and vegetab

3、les are perishable, easy to lose great economic value. Post-harvest technology such as nanotechnology has been proved to delay the deterioration of fruits effectively. In this paper, application of nanotechnology in the post-harvest fruits and vegetables are reviewed. This paper introduces the nano-

4、packaging materials, nano-coating agents in preservation of post-harvest fruits and vegetables, the development and application of nanotechnology in macromolecular characterization and pathogen detection for fruits and vegetables. The unique characteristics of nano-particles in the normal situation

5、are quite distinct from the general material, which make the nano-materials and nanotechnology great potential with much attention and widely usein food industry. The article narrates the usage of nanotechnology and nano-materials in the process of the food fresh keeping. It also emphatically introd

6、uces some mon nanometer pounded spread technology in the vegetable and fruit fresh keeping. The safety and the future of nanotechnology are also discussed in this paper. Nanotechnology is very promising to be applied broadly in post-harvest preservation of fruits and vegetables.Key words: nanotechno

7、logy; food; fruit and vegetable preservation; post-harvest目前, 较为先进的贮藏保鲜技术主要有冷藏保鲜、临界低温保鲜、防腐保鲜剂保鲜、臭氧气调保鲜、气调保鲜等。其中气调保鲜因为使用高纯度的惰性气体, 本钱非常高1。 低温贮藏本钱高、能耗大、质量不稳定, 而且像茄子等原产热带、亚热带的果蔬不能在低温条件下贮藏, 只能在亚低温条件下贮藏, 否则容易发生冷害, 造成重大的经济损失,而病菌在亚低温条件下繁殖较快, 致使果蔬在贮藏期间经常发生严重腐烂现象。因此, 探索高效、低本钱、稳定的贮藏保鲜技术是所有相关领域研究人员共同的目标2。Zhang

8、Zhi- kun 等 ( 1997) , R WSiegel等( 1993)指出, 纳米技术的使用正好满足了这种需要。纳米材料具有抗菌杀毒、低透氧率、低透湿率、阻隔二氧化碳、吸收紫外线、自洁成效与良好的阻隔性及力学性能等优良特性。在涂膜剂中参加纳米材料能有效地延长果蔬贮藏保鲜寿命。纳米技术在果蔬贮藏保鲜过程中, 将发挥不可估量的作用。现将纳米技术用于果蔬贮藏保鲜的几个方面，本文以采后领域为例，介绍纳米技术在采后果蔬保鲜中的应用。1 纳米技术简介1.1关于纳米纳米(Nanometer, nm)是一种几何尺寸的度量单位, 1 纳米为百万分之一毫米, 即1毫微米。1 m的十亿分之一为1 nm。纳米构

9、造是指尺寸在100 nm以下的微小构造，根据量子物理学定律在这个*围内可以观察到新物性。当物质小到1100 nm时，其巨大的外表积和界面效应使物质呈现出许多既不同于宏观物体也不同于单个原子的特殊现象。纳米级构造材料简称为纳米材料，指*些材料在纳米尺度(1100 nm)下具有特殊的性质，如比外表效应、界面效应、小尺寸效应和宏观量子效应等使纳米体系的光、电、热、磁等的物理性质与常规材料不同，出现许多新奇特性。1.2 关于纳米技术 纳米技术是一项综合性技术它是在纳米尺度*围内，研究电子、原子和分子的内在构造和特征，并用于制造各种物质的一门崭新的综合性科学技术。纳米技术的研究使人类在改造自然方面进入了

10、崭新的原子、分子的纳米层次。纳米技术的最终目标是直接以原子、分子及物质在纳米尺度上表现出来的新颖的物理、化学和生物学特性制造出具有特定功能的产品。一般而言，纳米技术包括表征、操纵或利用材料在纳米尺度下的特异性质改善产品特性等。而Journal of Food Science规定食品科学领域的纳米级研究指研究对象(食品或非食品，如包装材料)在至少一个尺度上(如长、宽或高)的大小为1100 nm。近年来，纳米技术的不断开展与成熟为农业和食品领域的开展提供了一个新的战略平台。纳米技术开场应用于食品科学各个领域，如纳米包装材料、纳米食品添加剂、纳米检测仪器以及定向输送食品活性或功能组分到体内组织器官等

11、 。A HPer ( 1991) , J P Michael ( 2004) , MC Roco ( 2004) 指出, 纳米技术从20世纪90年代初得到迅速开展, 是一门根底研究与应用研究多学科穿插的科学, 其中充满了原始创新的机遇, 许多国家把纳米技术作为前瞻性、战略性、根底性、应用性重点研究领域。 纳米材料的应用简介T Joseph 等 ( 2006) 研究结果认为, 运用纳米技术可以在原子、分子的水平上设计制造出具有全新性质和各种功能的材料。近年来, 纳米技术得到了长足的开展, 并逐渐应用于食品行业。2003 年9月, 美国农业部首次展望了纳米技术在农业及食品上的应用前景, 认为纳米技

12、术将改变食品生产、加工、包装、运输和消费等各个环节, 从而改变整个食品工业。近年来, 国内外研究较多的纳米包装材料是聚合物基纳米复合材料(PNMC), 根据不同食品的特性与包装要求, 已有多种 PNMC(如纳米 Ag/PE类、纳米 TiO2/PP 类、纳米蒙脱石粉/PA 类等)用于食品, 在啤酒、饮料、果蔬、肉类、奶制品等的包装方面取得了较好的效果。研究结果说明, 与普通包装材料相比, 纳米包装材料在*些物理、化学、生物学性能上有大幅度提高, 如可塑性、稳定性、阻隔性、抗菌性、保鲜性等3。胡秋辉等 ( 2006) 报道一种新型纳米包装材料用于绿茶的包装时, 纳米包装的透湿量、透氧量分别比普通包

13、装低 28.0%和2.1%, 纵向拉伸强度比普通包装高 24.0%, 而且茶叶有效成分的保存率也有所提高。因此, 该纳米材料可有效提高绿茶的保鲜品质。最近, 来自英国利兹大学的研究发现, 纳米氧化镁和纳米氧化锌具有很强的杀菌效果。高艳玲等 ( 2005) 研究亦说明, 纳米氧化锌对常见的食品污染菌具有较广谱的杀菌抑菌能力, 如果将其用于纳米包装材料的生产, 将大幅度地降低生产本钱, 延长食品货架期。为了解决塑料制品作为包装材料而造成严重的环境白色污染, 有些研究人员研制成功了生物可降解淀粉/黏土纳米膜, 其机械性能与食品包装溶出试验均到达欧盟对生物可降解材料的要求,可望应用于食品包装。2 纳米

14、技术在果蔬贮藏保鲜中的应用果蔬含有人类生活所需要的多种营养物质,其生产存在着较强的季节性、区域性及果蔬本身的易腐性, 这同广阔消费者对果蔬的多样性及淡季调节的迫切性相矛盾。因此, 依靠先进的科学技术, 尽可能长时间地保持天然品质和特性的果蔬保鲜成为食品研究领域中一项重要的课题,它与人们的生活质量是息息相关的1。2.1 纳米二氧化钛在果蔬贮藏保鲜中的应用 纳米二氧化钛 ( TiO2 ) 的光催化性一方面能够将果蔬贮藏中产生的乙烯氧化分解成二氧化碳和水;另一方面细菌等微生物也是由有机物复合构成, 纳米TiO2 在光线照射下产生氧化性很强的活性自由基使蛋白质变性, 从而抑制微生物的生长甚至杀死微生物

15、。与常用杀菌剂相比, 纳米 TiO2 抗菌杀菌效果迅速,灭菌彻底5。韩永生等指出,纳米TiO2具有抗菌杀毒、吸收紫外线、自洁成效及良好的阻隔性和力学性能等,可以保证包装保持自身干净和防雾滴功能5。 纳米 TiO2 复合薄膜保鲜技术的应用陈丽等人 ( 2001) 成功地将 TiO2 纳米材料应用于 PVC ( 聚氯乙烯) 保鲜膜, 研制的富士苹果 PVC/TiO2 纳米保鲜膜抗拉强性高, 其中断袭纵向拉伸度比同等未添加纳米材料的保鲜膜提高约36%,横向拉伸强度约提高 11%, 透氧率降低了 18%, 且二氧化碳仅减少 1.5%。含有纳米粒子的富士苹果保鲜膜为创造低温+低氧+低二氧化碳+高湿的富士

16、苹果 MA ( 自发气调) 贮藏技术体系提供了关键技术手段。他们于 1999 年设计了在一定条件下分别用含有纳米材料的富士苹果保鲜膜和经典型富士苹果专用保鲜袋对富士苹果进展保鲜效果试验。结果说明, 含纳米材料的保鲜效果最正确, 贮藏期内气体指标 O2 3.1% 5.6%, CO2 1.7% 2.6%。纳米 TiO2 复合薄膜可以有效地减少代谢过程中产生的 CO2 和 H2O 以及乙烯等有害物质, 抑制或杀灭微生物以减少果蔬出现变质与腐烂。并且防止因他贮藏方法如化学保鲜剂所产生的环境污染, 克制了目前保鲜技术(如 MAP、涂保鲜剂)的缺陷, 因而纳米 TiO2 复合薄膜保鲜技术拥有很好的应用前景

17、5。2.2 纳米硅氧化物在果蔬贮藏保鲜中的应用 纳米SiO*有保鲜、保水的作用颗粒的适量参加有望形成结实的纳米抗菌涂膜，同时利用硅氧键对CO2 和O2 吸附、溶解、扩散和释放作用, 调节膜内外CO2 和O2 的交换量, 从而抑制果蔬呼吸强度, 起到保鲜、保水的作用。纳米 SiO* 的参加可能改变水分子在膜中的渗透路径, 增强复合膜的阻水性, 提高保湿性。马李一等 ( 2004) 试验说明, 参加纳米 SiO* 涂膜剂,水晶梨的失重率与腐烂率都显著小于其它涂膜液 ( P0.05) ； 与对照组相比, SiO*涂膜剂处理的果蔬含有较高的VC、有机酸及固形物含量, 果实的亮度与色泽好, 而且明显地延

18、长了果蔬贮藏期。 纳米级SiO*与天然复合果蜡共混,的作用在偶联剂、稳定剂作用下形成稳定的水溶性果蜡, 涂覆到果实外表晾干后, 即可形成具有较强机械性能的纳米 SiO* 改性蜡膜, 此膜能明显地提高 CO2和O2 通透性的调控能力, 并具有较好的抑制果品呼吸强度和防止水分蒸发的能力, 保鲜效果优于对照7。用动、植物源蜡质作为果蜡的成膜剂, 研制出棕、黄、红3种类型与浓度任意调配的水溶性油状液体果蜡8。成膜剂浓度、纳米浓度均可影响果蜡的透气性, 纳米对保鲜蜡透气性的降低效应大于成膜剂。纳米保鲜果蜡在增加果实色泽、亮度及降低果实干耗等性能方面与进口果蜡相近, 在防腐性能方面优于进口果蜡。2.3银系

19、纳米材料在果蔬贮藏保鲜中的应用银系纳米材料保鲜原理纳米抗氧化剂、抗菌剂保鲜包装材料可提高新鲜果蔬的保鲜效果与延长货架寿命。如纳米系列银粉不仅具有优良的耐热、耐光性和化学稳定性, 而且可以有效地延长抗菌时间, 且不会因挥发、溶出或光照引起的颜色改变或食品污染, 还可以加速氧化果蔬释放出的乙烯, 降低包装中乙烯的含量, 从而到达良好的保鲜效果9。 银系纳米材料保鲜膜制品的保鲜效果*晶 ( 2007) 以常规低密度聚乙烯 ( LDPE) 保鲜膜配方组分为载体, 添加含银系纳米材料母粒, 吹塑研制出粒径 40 70 nm的纳米防霉保鲜膜。研制结果说明, 已接种灰霉菌的 PDA ( 马铃薯培养基) ,经

20、 4% ( W/W) 银系纳米母粒浸提液浸泡的滤纸圆片处理于26 28恒温培养条件下, 其最大抑菌效率较对照提高1倍, 含4% ( W/W) 银系纳米材料保鲜膜制品圆片的最大抑菌效率提高 67.9%。灰霉菌为葡萄贮藏期主要病害, 用含银系纳米母粒研制的保鲜膜包装葡萄可以有效地延长贮藏保鲜期1。2.4壳聚糖/明胶/ TiO2 复合膜在果蔬保鲜中的应用 壳聚糖/明胶/ TiO2 复合膜保鲜原理壳聚糖、明胶和TiO2 微粒间存在强烈的氢键相互作用, 从而使明胶与壳聚糖具有良好的相容性。适量添加 TiO2 微粒可使壳聚糖明胶共混膜的力学性能得到改善, 有利于提高膜的抗性10。闻燕等 ( 2002) 试

21、验结果说明, 用阴离子外表活性剂十二烷基磺酸钠 (SDS)改性的纳米 TiO2 , 以不同掺杂比与 2 %壳聚糖醋酸溶液相混合 , 用流延法制得分散比拟均匀的纳米复合膜, 其中纳米 TiO2 的适当参加有利于提高膜的抗水性。当纳米 TiO2 的掺杂比为 1%时, 复合膜的湿态抗*强度和抗水性分别为 27.25 MPa 和 45.6 % , 与壳聚糖膜相比 , 分别提高了40 %和11.6 %。明胶质量分数为 0.30时, 掺杂WTiO2 为 0.01、0.02 的复合膜较壳聚糖/明胶共混膜的湿强及干态韧性分别提高了55.9%、40.8%和49.7%、47.9%10。 壳聚糖与修饰纳米粉体共混增

22、强涂膜保鲜效果在芒果贮藏保鲜中, 将壳聚糖与修饰纳米粉体共混使用会进一步增强涂膜剂对芒果的保鲜效果。经过季氨盐修饰的纳米粉体具有较强的抗菌性能, 能够有效地抑制病菌的侵入和繁殖并杀灭附着在芒果外表的病源微生物, 防止炭疽病和蒂腐病的发生而降低果实发病率,延长货架期, 同时明显地解决了后期成熟度不一致及果蔬贮藏保鲜过程中出现的失味问题,从而提高了果品品质质量11。2.5 纳米技术在涂膜保鲜剂中的应用 纳米技术涂膜保鲜剂的优势由于纳米材料的特异性质及相关研究可预见纳米复合涂膜保鲜剂具有更强的调气性、保湿性、物理性能和杀菌能力，其应用能更好地保存果蔬。纳米SiO*是一种无毒、无味、无污染的白色粉末非

23、金属材料。将纳米SiO* 颗粒参加到涂膜剂中，其中的硅氧键对CO2和O2具有吸附、溶解、扩散和释放作用, 对CO2和O2的通透性有很好的调控能力，从而可以抑制果蔬的呼吸强度，起到保鲜作用。同时，参加纳米SiO*还可以提高膜的保湿性。 水解胶原、海藻酸钠、纳米氧化钛或纳米氧化硅复合保鲜贾利蓉等16研究水解胶原、海藻酸钠、纳米氧化钛或纳米氧化硅复合保鲜液对枇杷与樱桃的涂膜保鲜效果。用复合保鲜液对枇杷与樱桃进展涂膜处理，着重探讨贮藏过程中腐烂指数、呼吸强度、失水率、总酸及可溶性固形物含量的变化。该复合保鲜液可减少枇杷的失水率，降低枇杷的呼吸强度与腐烂指数，纳米氧化硅粒子经六偏磷酸钠分散后制得的复合保

24、鲜溶液，对枇杷的保鲜效果较为明显；复合保鲜溶液可在一定程度上降低樱桃呼吸强度与腐烂指数，纳米二氧化硅对樱桃的保鲜效果优于纳米二氧化钛。 壳聚糖在涂膜保鲜中的应用壳聚糖是一种成膜性较好的天然高分子物质，壳聚糖还具有天然抗菌性能，而且广谱抗菌，因而壳聚糖已经被用于涂膜保鲜、可食用膜和生物可降解用膜等。但是，单一的壳聚糖涂膜具有存在透水率高、韧性较差的问题，所以常选择适宜的添加剂对壳聚糖膜进展改性复合，使其韧性、持水性等性能得到改善和提高。目前，在壳聚糖中参加天然助剂和纳米微粒正是研究的热点。将壳聚糖与其他高分子物质通过作用形成共混膜，膜的持水率和力学性能有一定的提高，更有利于改善保鲜效果。王明力等

25、17为了提高壳聚糖涂膜的力学性能和降低其透水率，实验先以十二烷基磺酸钠(SDS)活化纳米SiO*，随后将其加到壳聚糖乙酸溶液中，并用流延法制得分散比拟均匀的壳聚糖纳米复合膜。此外采用二次回归旋转正交组合实验设计方法，优化了壳聚糖/纳米SiO*(CTS/SiO*)复合涂膜的制备工艺条件，并通过红外(IR)、*射线衍射(*RD)和电镜透射(TEM)手段对CTS/SiO*复合涂膜的性能和构造进展表征。优化结果说明，当壳聚糖(CTS)、活化纳米SiO*和单甘酯(Glyc)添加量分别为1.547、0.028 g和0.015 g时，CTS/SiO*复合涂膜的性能到达最优，其拉伸强度和撕裂强度分别为54.8

26、5 MPa 和51.77 kN/m，分别比未修饰壳聚糖单膜提高了63和12%，而透水率却下降了73%。将制备的CTS/SiO*复合涂膜用于果蔬室温保鲜，保鲜质量和保鲜时间比对照组均有明显提高。3 纳米技术在果蔬食品脱毒贮藏中的应用3.1 果蔬食品脱毒贮藏的原理纳米生物活性脱毒保鲜剂采用纳米生物PSLT无机矿物质材料克制了以往的保鲜技术、方法、产品的种种不利因素和弊端。含有多种对人体有益的微量元素，具有良好的吸附作用和溶解矿物质的功能；具有生物活性，不仅对生物无毒无害。含有钙、磷、钾、钠、镁、硅等生物体所需要的矿物质，而且富含锌、锡、硒、铁、铜、锰、镍、铬、钒、碘、氟、锶、溴等微量元素以及稀土元

27、素和稀有元素。具有卓越的光学、力学、电学、热学、磁学、放射、吸收性、溶出性等特殊性能。在医疗、保健、食品加工、环境保护、农业、畜牧、日常生活及建材等领域也有着广泛的用途和显著的成效。纳米生物PSLT材料中没有毒性化合物、重金属物质、有害放射性物质，各项指标的检测都符合平安标准。3.2 纳米生物PSLT材料的优势纳米生物PSLT材料特性有吸附性，溶出性，对各元素含量的双向调节作用，对值的双向调节作用，无源远红外线辐射功能，其优点有保鲜*围广，保鲜*围广，效果独特，保鲜期限长，吸附有机物、重金属而用于环保处理毒水毒气，具有消炎止痛、吸毒排毒收敛功能而用于制药；能抑菌杀菌而用于美容保健；能溶出人体所

28、需的微量元素又能吸附水中的氯气除去重金属和异味，可制作优质PSLT纳米生物矿泉水；用于浸种育苗，使秧苗强健，作物繁茂，提高作物品质，增产明显；用于酿造，可提高酒品质除去酒中恶醉成分，使酒变得更香醇；能除去饲料中污染物，使动物安康发育，促进生长，提高禽类产蛋率、延长产蛋期；用它培养花木效果更佳，促进花木生长发育，使花朵更鲜艳等。4 纳米技术在果蔬包装材料中的应用果蔬在采收后，由于缺少营养供给，果蔬色泽、风味、质地等品质发生劣变，很容易软化、老化、患采后生理病害和受微生物入侵，最终腐败变质，这使得果蔬的数量和质量遭受很大的损失，而采后保鲜是减少损失的重要途径。我国每年有近25%的农产品采摘后因贮藏

29、不当而腐坏,果蔬的采后商品化处理程度很低，加工比例仅10，造成很大的浪费。而在兴旺国家，农产品损耗率仅为1.7%5%。假设能将损耗率降低到兴旺国家现有水平，则每年就可增创产值千亿元。因此，提高果蔬的加工储藏技术有非常重要的经济价值和意义。4.1 纳米包装材料与传统果蔬气调包装比拟的优势传统果蔬气调包装不能依据果蔬自身的特点进展针对性气调包装。纳米活性分子筛的突出特点是具有多孔构造和气体选择行为。郭玉花13等人以LDPE/LLDPE为基体材料，添加B型纳米活性分子筛，研究其对包装膜物理性能、透气性、透湿性的影响。结果说明：保鲜包装膜的拉伸强度下降，撕裂性能、抗摆锤冲击性增强，热封强度上升；保鲜膜

30、的透明性有所下降；保鲜膜的透气和透湿性能大幅提高，很大程度上提高了果蔬保鲜效果。周晓媛14等人以LDPE/LLDPE(4:1)为基材，针对改善薄膜的透气性和透湿性，选择酸活化海泡石为无机填充剂，制备了不同添加量的海泡石PE保鲜膜。结果说明：随着海泡石添加量的增加，保鲜膜的拉伸强度和断裂伸长率不断降低，但保鲜膜的透氧率和透湿性能得到提高。通过对平菇保鲜实验，证明酸活化处理的海泡石填充膜对平菇的保鲜效果优于未包装的对照组。在15 下可保鲜7 d，比未包装的对照组延长了5 d。4.2 常见的纳米包装材料及其应用银具有较高的催化能力，复原势极高的高氧化态银可以使周围空间产生强氧化性的原子氧，原子氧可以

31、杀灭细菌。同时，银离子也可以吸附在细菌细胞膜上杀灭细菌，并且离子的杀菌效果具有长效性。而纳米级的银粉由于具有高比外表积，且存在大量的残键，因而具有强烈的吸附作用。在果蔬包装材料中加纳米级银粉可以快速氧化乙烯，从而改善果蔬保鲜效果。*瑶等15在聚乙烯制品中添加0.15%(质量分数)Ag 纳米粉制成塑料粒子，然后生产出含纳米银的塑料保鲜盒(规格16 cm9.5 cm4.5 cm)和保鲜袋(厚度约0.006 cm)，对杨梅进展保鲜效果实验。结果说明，纳米塑料包装材料对杨梅果实呼吸并无抑制作用，有助于抑制Vc分解，可提高杨梅好果率和延长货架期。5 纳米技术在果蔬中大分子物质纳米表征中的应用5.1 AF

32、M提供了一种在纳米水平上检测构造信息的方法随着现代仪器的开展，越来越多的显微镜被应用于食品科学与技术领域。1986年，Binnig等在扫描隧道显微镜的根底上创造了世界上第一台原子力显微镜(AFM)。AFM提供了一种在纳米水平上检测构造信息的方法，可以更加深入地了解食品的特性，可用于解释贮藏和加工过程中食品特性的变化机制。AFM 不需要任何导电、喷金、包埋和荧光染料染色等样品处理过程，对样品破坏小，可实现单个分子成像，且分辨率高，成像环境可以多样，其中液态成像可使在接近生理条件下成像，符合生命科学的实验要求，另外其成像有多种模式，还可以得到三维图像。由于这些优点，AFM已经成为研究大分子物质的有

33、力工具。5.2 AFM的作用原理AFM的根本作用是提供被检测物体的图片，AFM可用于描述单个线性分子和聚集体的定性信息。大多数食品大分子都能被AFM所测定，近年来，多数研究都集中在AFM对食品原料中多糖的测定上。目前已得到了葡聚糖、黄原胶、果胶的详细力谱，为深入研究果蔬品质特性与多糖纳米构造的关系奠定了根底。Sriamornsak等18利用AFM 研究了果胶-脂质复合体的构造，通过AFM 观察显示：果胶呈具有小分支的链状构造，脂质体构造呈球状。Kirby等19利用AFM 研究了番茄和甜菜中的果胶分子纳米构造，结果显示：不含有蛋白质的果胶分子具有聚集体、线性单片断和分支构造，与蛋白质结合的果胶中

34、未发现有分支构造。Yang等20-23利用AFM 研究了桃中水溶性果胶、螯合性果胶和碱溶性果胶在气调冷藏下的微观构造。AFM 分析一样温度下气调冷藏和大气冷藏组黄桃的3种果胶链的降解特征，发现气调冷藏较大气冷藏能显著地抑制桃中水溶性果胶、螯合性果胶和碱溶性果胶的降解，不同种类果胶分子链宽度值仅有微小差异，如水溶性果胶链的宽度值的根本单元为11.719nm、15.625nm、19.531 nm和35.156 nm，螯合性果胶和碱溶性果胶也有类似的性质，通过统计分析果胶分子链宽得到了水果中果胶分子的降解模型。5.3 纳米水平上研究了果胶对气调贮藏果蔬品质的影响由于果蔬中多糖大分子多呈现自然聚集和缠

35、结构造，不能准确地测定分子的链长。Yang等利用改良的分子梳和流体固定技术操纵单个果胶分子，其操纵结果可用来模拟果蔬中多糖大分子的相互作用。从纳米水平上研究了果胶对气调贮藏过程中桃品质的影响，为采后果蔬贮藏和运输提供理论支持。 Liu等24研究了0下钙处理和储存时间对杏理化性质和螯合性果胶纳米构造的影响。在储藏过程中，果实硬度没有变化，这与由AFM得到的螯合性果胶的形态学变化相符。螯合性果胶的分支减少，同时，具有小宽度(35 nm)和较长(500 nm)的链条增加，这种现象在对照组比用1钙处理组表现更为明显。与对照组和3钙处理组比照，在杏果实软化过程中，1钙处理推迟了果实理化性质的变化，降低了

36、螯合性果胶的解聚作用。结果为我们提供了从纳米构造研究探究质量指标的方法。 Yang等25等利用AFM分析2种桃中水溶性果胶、螯合性果胶、碱溶性果胶的纳米构造，实验显示，2种桃品种中碱溶性果胶链长有所不同，在硬质和软质桃平均长度分别为249 nm和57 nm，而水溶性果胶链长和螯合性果胶链长没有什么不同。2种桃品种中3种果胶链条高度和长度没有明显差异，所有链的高度为15 nm。结果说明，桃肉中初生细胞壁中中性糖丰富是导致2品种中果胶纳米构造不同的原因，初生细胞壁中中性糖含量也可能是果实坚硬度差异的原因。5.4 AFM在果蔬大分子物质研究中的应用前景AFM作为一种纳米研究工具也可用于表征果蔬外表形

37、貌 。Hershko等14利用AFM研究洋葱表皮的粗糙度，比拟了空白实验和用藻酸盐涂层后表皮粗糙度，结果指出利用粗糙度的差异可用于描述清洗涂膜的效果。Yang等27-28以桃子和蘑菇为例，采用AFM定量分析果蔬表皮粗糙度，并得到果蔬表皮的二维和三维构造图。原子力显微镜已被应用于在纳米水平上研究食品中分子之间的交互作用，定性和定量分析分子构造以及分子的操纵，在果蔬大分子物质研究中发挥了重要的作用。6 纳米技术在采后果蔬致病菌检测方面的应用6.1 纳米技术是较理想的一种果蔬致病菌检测方法微生物的快速检测和定量检测对食品质量和平安来说非常重要。在这一领域，纳米技术在描述微生物个体的特性和探测微生物的

38、不均匀分布方面特别有前途28。新鲜果蔬在采后的品质下降和腐烂变质主要由于果蔬自身的老化、物理机械损伤和微生物入侵。而真菌是导致果蔬腐败变质的主要微生物。对微生物的控制与防*治理要从病原菌的检测着手。微生物检测的方法有很多种，例如流式细胞仪、阻抗法、纳米技术等。其中纳米技术是较理想的一种方法。Yang等29用AFM对大肠杆菌进展定性和定量分析，对由AFM得到的图像进展计算得到微生物的定量分析。结果说明，AFM提供了对食品微生物进展快速检测的新方法。果蔬运输和储存过程中保持果实品质和新鲜是采后工业中的重要指标。通过仔细监测和调节果实与乙烯的接触是保持果实新鲜的一种方法。通过调节限制新鲜果实暴露于乙

39、烯的程度可以减缓其老化过程，延长果实保质期。这对不能使用化学品延缓老化的有机农产品尤其重要。ETH-1010型号传感器，在电催化剂使乙烯氧化产生高度的可衡量的检测信号。它不断的在设定速度下对空气取样，并在特定时间间隔指示乙烯浓度。空气中的乙烯分子和电外表直接接触使这过程比传统的扩散型电化学反响更加灵敏。电催化反响外表的乙烯迁移量为0.10.2 mol/hcm。这种方法可将检测量从低于10-6降至10-9，已被证明对连续检测控制冷藏室有效30。7 纳米技术存在的问题和前景展望纳米技术是21世纪科技开展的制高点, 它的迅猛开展将促进几乎所有领域产生一场革命性的变化。 目前,纳米技术在果蔬贮藏保鲜中的大局部研究尚处于试验阶段,而实际应用的例子相对较少。 这主要是因为纳米技术的应用会使果蔬贮藏保鲜的本钱加大;纳米包装材料大规模生产的工艺要求高、 程序复杂等诸多方面问题还需要进展深入细致的研究。但是,随着社会的开展, 人们生活水平的不断提高, 尤其是对果蔬新鲜度要求的不断提高, 纳米技术给果蔬保鲜领域带来挑战的同时也注入了巨大的活力