中国药科大学考研,中国药科大学考研科目

近日,中国药科大学工学院、国家中药材加工技术研发中心曹崇江教授在采后果蔬多功能保鲜方面取得进展,研究成果发表在权威期刊Chemical Engineering Journal(中科院TOP期刊,IF2020=13.273)上发表,题目为“Multifunctional material Cer@MHKUST-1 with efficient preservation capability”。中国药科大学的博士生年琳玉为文章的第一作者;中国药科大学曹崇江教授为文章的唯一通讯作者。

要点

天然锁水因子,神经酰胺被封装到预合成的介孔HKUST-1(Cer@MHKUST-1)中;

Cer@MHKUST-1具有吸附乙烯、锁水、抑菌等多种功能;

Cer@MHKUST-1复合包装可有效减缓食物腐烂;

Cer@MHKUST-1复合包装在采后食品保鲜领域具有广阔的应用前景。

Graphic abstract

背景介绍:

据不完全统计,饥饿和长期营养不良影响着全球8亿多人,然而,全球每年约三分之一的食物被浪费,而作为区域性和季节性较强的农产品,果蔬在采后仍伴随着生理代谢,这导致其极易发生水分流失、快速衰老、微生物生长等品质劣变问题。因此通过控制这些因素来延长农产品的保质期,对于减少食品浪费至关重要。

金属有机框架(Metal-Organic Frameworks, MOFs),是由无机节点(金属离子/簇)与有机配体通过自组装的方式构成的一类多孔晶体材料,具有孔隙率高、孔隙结构可调,比表面积大等独特性能。其中,Cu基MOF, 尤其是 HKUST-1(即MOF-199或Cu 3 (BTC) 2 )释放的Cu离子具有广谱的抗菌活性。另外,HKUST-1具有高的比表面积和孔隙率,还是理想的乙烯吸附材料(吸附率高于其它MOFs,如MIL-88A、A520-BASF、MOF-801和UiO-66等)。鉴于HKUST-1具有潜在的抗菌和乙烯吸附能力,其在食品保鲜领域有很大的应用前景,但目前的研究还相对较薄弱。

此外,采后果蔬的水分流失会干扰其正常生理代谢,损伤细胞组织,降低酶活性,导致产品品质下降。因此,亟需开发一种高效的保水技术对延长采后果蔬保质期。神经酰胺是存在皮肤中的一种水溶性脂质,是皮肤屏障中重要的组成部分,可防止皮肤水分流失,目前其已在化妆品中得到广泛应用。本课题受天然锁水因子的启发,将神经酰胺应用于采后果蔬的锁水保鲜。然而,神经酰胺的不均匀释放也会缩短食品的保质期。因此,合成一种能够稳定且持续释放神经酰胺的复合材料具有重要意义。

本课题选择HKUST-1作为载体,通过调节其孔径,合成一种孔径尺寸略大于神经酰胺的介孔HKUST-1(MHKUST-1),并将天然锁水因子神经酰胺封装到MHKUST-1中,制备一种抑菌、锁水与乙烯吸附的多功能复合保鲜材料(Cer@MHKUST-1)。采后草莓和番茄的贮藏试验验证了Cer@MHKUST-1复合包装的保鲜效果。本研究旨在提供一种合成多功能保鲜材料的策略,以避免食品的浪费,并提高采后果蔬保鲜的安全性和高效性。

图1 Cer@MHKUST-1复合材料的制备及表征

图2 Cer@MHKUST-1的抑菌效果

图3 Cer@MHKUST-1的抑菌机理示意图

图4 Cer@MHKUST-1复合包装对草莓和番茄的保鲜效果

原文链接(点击下方阅读原文即可直接查看):
https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.133267

通信作者介绍

曹崇江 教授

曹崇江,中国药科大学工学院食品质量与安全教研室主任,国家中药材加工研发专业中心主任,教授,博士生导师。美国UIC与Argonne国家实验室博士后,中国食品科学技术学会青年委员。主持“十三五”国家重点研发计划课题、国家自然基金面上项目、江苏省科技厅自然基金面上项目、江苏省重点研发计划项目、江苏省农业自主创新资金项目等10余项,在国际杂志Applied Catalysis B:Environmental、Chemical Engineering Journal、Journal of Power Sources、Journal of Agricultural and Food Chemistry、Food Hydrocolloids、Food Chemistry和Postharvest Biology and Technology等发表论文70余篇,获中国商业联合会服务业科技创新奖一等奖(2016),江苏省科技进步二等奖(2019)。执行主编参编专著一部,副主编参编教材多部。课题组主要研究方向为:(1)新型智能食品包装材料研制及在果蔬保鲜品质的精准调控研究;(2)药食同源营养功能组分发掘及功效评价:基于膳食、肠道菌群与免疫的分子机制研究。

第一作者介绍

年琳玉 博士研究生

年琳玉,中国药科大学2019级制药工程学博士研究生。主要研究方向是:新型智能食品包装材料研制及食品品质的精准调控研究。目前已在Chemical Engineering Journal、 Food Chemistry、Food Bioprocess and Technology等期刊发表论文12篇,授权国家发明专利1项。

王梦军博士研究生

王梦军,2021年硕士毕业于中国药科大学制药工程专业,现博士就读于中国药科大学工学院制药工程学专业,主要的研究方向是药食同源功能因子体内靶向精准递送。目前以第一作者发表SCI论文(1区)2篇,中文核心(封面文章)1篇。

编辑:袁艺;责编:张睿梅

文章及图片由中国药科大学曹崇江教授团队提供。点击下方 阅读原文即可查看英文摘要原文。

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