近期，華南理工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院現代食品工程研究中心孫大文院士團隊在國際期刊《ACS AppliedMaterials & Interfaces》(IF:10.383）發(fā)表了題為“Combined EffectsofRadiativeandEvaporative Cooling on Fruit Preservationunder Solar Radiation: Sunburn Resistance andTemperature Stabilization”的研究性論文（DOI:10.1021/acsami.2c11349），首次提出了一種無(wú)能耗的、用于無(wú)冷鏈運輸水果保鮮應用的輻射/蒸發(fā)制冷水凝膠技術(shù)。

　　在欠發(fā)達國家和地區，由于冷鏈設施的不足和電力的缺乏,采后水果在運輸、零售和貯藏中往往會(huì )受到強烈的太陽(yáng)輻射和高溫的影響，往往會(huì )造成大量的損失和浪費。過(guò)量的太陽(yáng)輻射和極端的高溫會(huì )引起水果細胞的光氧化損傷和熱應激,從而導致水果品質(zhì)下降。通常,當水果組織接收過(guò)多的太陽(yáng)輻射時(shí),會(huì )產(chǎn)生活性氧,導致果實(shí)出現曬傷癥狀。由于花青素、葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素等色素的降解,果實(shí)表面呈現出一些白色斑點(diǎn)或深棕色區域。除太陽(yáng)輻射外,果實(shí)表面溫度是影響曬傷程度的另一個(gè)關(guān)鍵因素:在高溫環(huán)境下,果實(shí)更容易被曬傷。此外,高溫會(huì )促進(jìn)果實(shí)呼吸代謝,不利于果實(shí)的貯藏。因此,開(kāi)發(fā)一種無(wú)需能耗的、防曬傷的和穩定溫度的制冷技術(shù)尤為重要。

　　在該研究中,研究人員制備了一種同時(shí)具有日間輻射制冷和蒸發(fā)制冷功能的水凝膠,結合該水凝膠構建了具有防太陽(yáng)輻射和被動(dòng)式制冷功能的食品保鮮盒。以庫爾勒梨為研究對象，將其儲存在保鮮盒中,再放置太陽(yáng)光下直射2小時(shí)，探究庫爾勒梨經(jīng)過(guò)不同處理后的品質(zhì)變化。研究結果發(fā)現經(jīng)過(guò)輻射/蒸發(fā)制冷水凝膠處理的庫爾勒梨無(wú)曬傷發(fā)生,且溫度穩定在初始溫度。根據色澤、可溶性固形物、相對電導率、呼吸速率等指標,經(jīng)過(guò)聚類(lèi)分析證明了輻射/蒸發(fā)制冷水凝膠處理的庫爾勒梨與新鮮庫爾勒梨的品質(zhì)無(wú)顯著(zhù)差異,展現了輻射/蒸發(fā)制冷水凝膠在水果無(wú)冷鏈運輸的應用潛力?？傊?，本研究所構建的輻射/蒸發(fā)制冷水凝膠促進(jìn)了食品、能源、材料等領(lǐng)域的相關(guān)研究與應用。

圖1. (a) 輻射/蒸發(fā)制冷水凝膠的制備過(guò)程，(b) 空白水凝膠和輻射/蒸發(fā)制冷水凝膠的外觀(guān)圖，及其對應的 (c)SEM圖像和(d)FTIR光譜

圖2. (a) 庫爾勒梨 (P. sinkiangensis) 的品質(zhì)指標概要圖，(b) 庫爾勒梨經(jīng)過(guò)2小時(shí)太陽(yáng)直射后經(jīng)過(guò)不同處理的形態(tài)變化，及其對應的 (c) 溫度變化和 (d) 結合聚類(lèi)分析的熱圖