近日，食品与生物工程学院教师李旭在《Food Packaging and Shelf Life》（IF 10.6）在线发表题为“Potato starch/sodium alginate composite film containing lycopene microcapsules for extending blueberry shelf life”的研究论文。该研究通过以马铃薯淀粉（PS）和海藻酸钠（SA）为基材，以喷雾干燥法制备的番茄红素微胶囊（LM）为功能成分，开发了一种新型可生物降解薄膜。
观察到番茄红素具有细长的杆状结构。相比之下，LM表现出完整的球形结构，最大直径为21.16μm，表面光滑，没有微胶囊破裂的迹象。由明胶中的氨基和蔗糖中的醛基形成的致密结构可以防止喷雾干燥过程中微胶囊表面起皱或开裂，为番茄红素核心提供结构支撑。
样品的拉曼光谱如图所示。确定了954cm−1和1005cm−1吸收峰分别归因于C=C键的摇摆振动和–CH3基团的不对称拉伸振动，而在1151cm−1和1520cm−1处对应于C-C键的拉伸振动。在微胶囊化前后未观察到番茄红素特征峰的显著变化，表明喷雾干燥过程有效地保留了番茄红素的分子结构。
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).
从蓝莓储存的第2天和第6天开始，一些蓝莓表面出现了明显的皱纹和霉菌生长（在图中分别用绿色和红色圆圈标记）。这种皱纹和霉菌生长不是孤立的现象，而是表现出协同效应。蒸腾作用导致蓝莓中的水分以水蒸气的形式通过表皮气孔流失。这个过程导致细胞膨胀压力降低和结构分解，导致皮肤收缩并形成皱纹。皱纹的形成可能会导致果皮和花萼出现微裂缝，露出果肉。霉菌在裸露的果肉上广泛繁殖并消耗水分，进一步加速了水果皱纹的形成。PE对照组表现出更多的霉菌生长。这可能是因为其强大的防潮性能导致呼吸作用产生的水蒸气过度积累，导致环境湿度过高，为真菌繁殖提供了有利条件。此外，过高的CO2和低O2贮藏环境中的浓度可能会触发蓝莓的厌氧呼吸，产生乙醇等有害物质，从而加速果实变质。
Fig. 2. Photographs of blueberries during storage.
LM薄膜表现出很强的抗氧化和紫外线阻隔能力，这两者都是浓度依赖性的，并归因于番茄红素独特的分子结构。保鲜实验结果表明，LM薄膜抑制了蓝莓的新陈代谢，减缓了蓝莓变质的速度。综上所述，PS/SA/LM复合薄膜的制备在一定程度上扩大了番茄红素的应用范围，在功能性食品包装中具有潜在的应用价值。这些薄膜具有有前途的特性，例如改进的抗氧化性能、紫外线防护和生物降解性。然而，需要进一步的研究来增强这些薄膜的功能，特别是它们的抗菌特性，以扩大它们的实际应用。
