近日，我院郭志明教授課題組在國際Top期刊《Food Hydrocolloids》（Q1，IF₂₀₂₃: 11.0）上發表論文“Enhanced composite Co-MOF-derived sodium carboxymethyl cellulose visual films for real-time and in situ monitoring fresh-cut apple freshness”。beat365在线体育為第一完成單位，食生學院23級博士研究生張浙鵬為該文第一作者，我院郭志明教授為該文通訊作者。瑞典烏普薩拉大學的Hesham R. El-Seedi教授、阿根廷布宜諾斯艾利斯大學的Stella M. Alzamora院士和Paula L. Gómez教授也參與了論文的研究工作。

鮮切水果市場已成為便捷食品行業新風口新賽道，市場規模将近3萬億元。随着生活節奏加快和營養健康消費重視，即食、便捷、營養的鮮切水果消費占比快速增長。對整果進行清洗、去皮、去核、冷藏等操作後包裝組合售賣，保留了其營養成分、獨特風味及新鮮度，通過連續化、規模化生産加工實現降本增效。鮮切水果因其營養豐富和組織損傷易受到細菌、‌真菌、‌和病菌的侵染，‌導緻産品質量的顯著下降，表現為果肉褐變和呼吸速率加劇，也加速了産品新鮮度的降低。水果新鮮度和營養價值也是消費者在選購果切産品時最關注的因素。因此，研發一種成本效益高、非侵入式的可視化監測技術，用于評估鮮切水果的新鮮度是非常迫切的。

圖1 鮮切水果新鮮度的Co-MOF可視化監測薄膜. (a) Co-BTC MOF的合成方案，(b) Co-MOF與PR和BTB的交互示意圖，(c) CMC-Na基複合膜的制備工藝，(d)增強效果，(e) CO₂響應，(f)包裝試驗

天然生物類聚合材料因其可再生、易獲得、低成本和優異的加工特性，在智能食品包裝中得到了廣泛關注。近年來，納米複合材料在聚合物基材上的集成或嵌入以提高包裝材料的性能引起了重視。本研究通過制備負載酚紅（PR）或溴百裡酚藍（BTB）的不規則球形钴基金屬有機框架（Co-MOF），得到納米複合材料Co-MOF/PR和Co-MOF/BTB。然後，将該材料均勻混入羧甲基纖維素鈉（CMC-Na）基底中，制備了CO₂響應包裝材料（CMC-Na/PR/Co-MOF和CMC-Na/BTB/Co-MOF），實現了鮮切水果新鮮度的實時、原位可視化監測。

圖2 鮮切水果新鮮度的Co-MOF可視化監測薄膜的表征和實際樣本測試相關分析圖

本文探讨了添加Co-MOF後CMC-Na基薄膜表現出優異的防水性、時間-溫度穩定性和力學性能，揭示了多功能納米Co-MOF填料在食品智能包裝領域中的創新應用。值得注意的是，Co-MOF基複合膜表現出增強的紫外-可見光阻隔性、染料的抗遷移性能和熱穩定性。最後，Co-MOF基薄膜的總色差值（ΔE）與鮮切富士蘋果的硬度和總可溶性固形物（TSS）分别存在顯著的線性響應（R²=0.9923和0.9781）。研究結果表明，含多功能MOF納米填料的CMC-Na基複合膜作為可視化監測手段具有巨大應用潛力。

研究成果得到了國家重點研發計劃（2023YFE0107100，2022YFD2100604）等項目的資助。

文章鍊接https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2024.110475