近期，華南理工大學食品科學與工程學院現(xiàn)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），首次提出了一種無能耗的、用于無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(qū)，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受到強烈的太陽輻射和高溫的影響，往往會造成大量的損失和浪費。過量的太陽輻射和極端的高溫會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,當水果組織接收過多的太陽輻射時,會產(chǎn)生活性氧,導致果實出現(xiàn)曬傷癥狀。由于花青素、葉綠素和類胡蘿卜素等色素的降解,果實表面呈現(xiàn)出一些白色斑點或深棕色區(qū)域。除太陽輻射外,果實表面溫度是影響曬傷程度的另一個關(guān)鍵因素:在高溫環(huán)境下,果實更容易被曬傷。此外,高溫會促進果實呼吸代謝,不利于果實的貯藏。因此,開發(fā)一種無需能耗的、防曬傷的和穩(wěn)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具有日間輻射制冷和蒸發(fā)制冷功能的水凝膠,結(jié)合該水凝膠構(gòu)建了具有防太陽輻射和被動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,再放置太陽光下直射2小時，探究庫爾勒梨經(jīng)過不同處理后的品質(zhì)變化。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)經(jīng)過輻射/蒸發(fā)制冷水凝膠處理的庫爾勒梨無曬傷發(fā)生,且溫度穩(wěn)定在初始溫度。根據(jù)色澤、可溶性固形物、相對電導率、呼吸速率等指標,經(jīng)過聚類分析證明了輻射/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)無顯著差異,展現(xiàn)了輻射/蒸發(fā)制冷水凝膠在水果無冷鏈運輸?shù)膽脻摿Α？傊狙芯克鶚?gòu)建的輻射/蒸發(fā)制冷水凝膠促進了食品、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程，(b) 空白水凝膠和輻射/蒸發(fā)制冷水凝膠的外觀圖，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2小時太陽直射后經(jīng)過不同處理的形態(tài)變化，及其對應的 (c) 溫度變化和 (d) 結(jié)合聚類分析的熱圖