但天气炎热，水果非常容易坏掉，外卖买到不新鲜水果的事也会时常发生。有没有什么方法可以延长水果的保质期呢？

前不久，陕西师范大学杨鹏课题组在《自然·通讯》发表论文，宣布开发出了一种透明的可食用涂层，能让完整水果室温保质期延长5倍，让鲜切水果在冷藏条件下保鲜10天！

01、水果为什么会变质？

水果变质是一个复杂的过程，主要由几个因素共同作用导致。

首先，无处不在的微生物是主要破坏者，细菌、霉菌和酵母菌会附着在水果表面或通过伤口侵入内部，分解水果的营养物质，导致发霉、腐烂和产生异味。例如，李斯特菌能在冷藏条件下感染西瓜，而芒果采后腐烂主要源于真菌感染。

其次，水果采摘后仍然是“活”的，会持续进行呼吸作用和一系列酶促反应。呼吸作用会消耗水果内部的糖分、酸等营养物质，导致风味变淡、质地软化甚至萎缩；而像多酚氧化酶这类酶则会引起褐变。

水分流失也是一个关键因素，特别是对于表皮结构疏松的水果（如荔枝），失水会直接导致果皮变褐、果肉干涩，严重影响外观和口感。

环境条件对变质速度影响巨大。温度越高，水果的呼吸作用和酶活性越强，微生物繁殖也越快，这也是为什么低温冷藏能保鲜；此外，保存湿度不当（过高易滋生霉菌，过低则加速失水）以及环境中乙烯气体（水果自身释放的催熟激素）的积累都会显著加速水果成熟衰老和腐败。

同时，采摘、运输、储存过程中的磕碰、挤压等机械损伤都会破坏水果的保护层，不仅加速水分流失，更为微生物大开方便之门。

02、如何对抗水果变质？

为了延长水果的保鲜期，减少浪费，现代食品科技发展出了多种防腐保鲜技术。

低温贮藏是最基础有效的手段，通过降低温度可以抑制呼吸、酶活和微生物生长。值得注意的是，低温冷藏虽是常见的保鲜手段，但对许多瓜果存在局限性。如热带或亚热带水果（如香蕉、芒果）在低于耐受温度（通常＜10℃）时会发生冷害，表现为果皮变黑、果肉水浸状腐烂（如香蕉冷藏后无法正常软化）；未成熟的水果（如猕猴桃、木瓜）在低温下会永久抑制后熟过程，导致果肉木质化变硬或停滞在酸涩状态；冷藏还会破坏挥发性香气成分，使荔枝失去清甜味、芒果香味减弱。

气调贮藏是一种通过精确调节贮藏环境中氧气（O₂）、二氧化碳（CO₂）浓度，并通常控制乙烯含量的先进保鲜技术。 其核心原理是通过降低氧气浓度、提高二氧化碳浓度来显著抑制水果的呼吸作用和乙烯催熟作用，同时也能有效延缓微生物生长。这种方法在抑制呼吸、保水防病、延衰护色等方面效果显著，尤其适合苹果、浆果、柚类等呼吸跃变型水果。

气调贮藏利用气体混配设备通入定制比例的气体混合物，再用气调包装机将水果密封封装，通常和冷藏方法联合使用。图源：sohu.com

臭氧处理利用臭氧强氧化性杀灭水果表面的微生物，延长货架期。

超低温速冻（冻眠） 技术，如使用液氮，能快速将水果中心温度降到极低，最大程度保留细胞结构和口感，解冻后品质依然较好。

在商业水果保鲜中，也会使用合法且受严格监管的食品级防腐剂，主要包括两类：一是化学合成防腐剂（如抑霉唑用于柑橘防霉、二氧化硫缓释处理葡萄护色），其种类、用量及残留量必须符合国家食品安全标准（GB 2763-2021）；二是使用天然生物源防腐剂，如壳聚糖、茶多酚以及乳酸链球菌素（Nisin）等组分。

总之，水果防腐保鲜技术的核心思路就是：通过控制温度、湿度、气体环境抑制水果自身的生理活动和微生物的生长繁殖；或者利用物理屏障（涂膜）、安全有效的杀菌物质（臭氧、防腐剂和生物制剂等），来延缓腐败变质。

03、可食用水果保鲜涂层是如何研发出来的？

杨鹏团队注意到，自然界中广泛存在的蛋白质淀粉样聚集体具有超强黏附性。于是，联想到：若将这种天然黏附机制应用于水果表面，或许可以构建物理屏障，阻隔氧气、抑制呼吸作用并锁住水分。

溶菌酶是一种天然存在的抗菌蛋白，可以抑制细菌的生长，因此他们选择溶菌酶（鸡蛋清提取）作为核心材料，但天然溶菌酶难以牢固黏附在水果蜡质层上。水果表皮的蜡质层由疏水的长链脂肪酸和植物蜡组成，而天然溶菌酶需40皮秒才能初步附着，完全黏合需25纳秒。

研究团队通过计算机模拟指导分子设计，对溶菌酶的结构进行了精准改造：添加半胱氨酸切断溶菌酶的二硫键，使其从α-螺旋结构转变为β-折叠构象，形成黏性更强的相转变溶菌酶（PTL）。

这种改造后的相转变溶菌酶黏附性能大幅提升，当接触果皮蜡质层的瞬间，这些蛋白质分子便自发折叠缠绕，仅需2皮秒即可在果皮上铺展成膜，形成致密的类淀粉样纤维网络，彻底解决疏水果皮难以均匀附着的痛点。

同时，研究团队在配方中融入了海藻酸钠和硫酸处理的纤维素纳米晶体，经过大量的实验优化，最终研发出了复合涂层ALP。

04、ALP涂层保鲜效果怎么样？

ALP涂层通过三组分协同抑制呼吸、锁水抗菌。

锁水：海藻酸钠是一种从褐藻中提取的天然多糖，可增强涂层的成膜特性。涂层形成的20微米超薄膜使得水蒸气透过率仅4 g mm/m²·天，比普通保鲜膜低20-40倍；

控气：经过硫酸处理的纤维素纳米晶体，具有良好的气体阻隔性能。涂层氧气透过率22 cm³·μm/m²·天·kPa，可抑制水果呼吸作用；

抗菌：通过相变处理的溶菌酶仍具有部分杀菌活性，而带正电荷的PTL（+3.7 mV）可进一步破坏细胞膜，对霉菌抑制率超90%。

在17类水果的严苛测试中，ALP涂层展现出革命性效能：完整水果的保质期实现2-5倍跨越——草莓（23℃）从2天延至10天，枇杷从4天到16天，芒果从2天到8天……鲜切水果拼盘冷藏保质期从4天突破至10天，褐变率直降75%，水分流失锐减88%；即便在42℃高温下，草莓仍延长保鲜期3天。

营养留存同样惊人：电子感官分析证实贮藏末期风味相似度＞90%，维生素C留存率高达60%-98%（损失率减少69%），近乎锁住水果的“生命鲜度”。

05、可以放心食用吗？

ALP涂层的使用极为简便，只需将水果完全浸入ALP溶液中静置2分钟，取出后表面即形成保护膜，自然晾干即可；或将溶液均匀喷洒于果皮表面，室温下干燥后即可完成保鲜处理。两种方式都不需复杂设备，果农或者普通消费者也能轻松操作。

针对消费者最关心的安全疑虑，研究团队通过初步的实验给出了定心丸：

ALP涂层仅停留在水果表面，荧光标记实验证实清水冲洗即可完全去除，不会渗透至果肉内部。

20微米厚（约头发丝1/4）的超薄膜完全无味无嗅，感官盲测中志愿者无法区分处理与未处理的水果风味。

所有成分源自鸡蛋清溶菌酶、海藻胶与植物纤维素等天然食材，经大鼠28天食用实验验证——摄入组肝肾指标、血常规、器官病理切片全部正常，溶血率仅2.46%（低于国际安全阈值一半）。使用时无需削皮，常规清洗即可食用。

尽管功效显著，但我国对食品安全的监管极为严格，为证明其为可食用型涂层，ALP涂层仍需进一步的测试验证：依据《GB 15193.1-2014食品安全国家标准 食品安全性毒理学评价程序》，必须通过6个月动物慢性毒性实验及全套遗传毒性测试（包括Ames试验、微核试验和染色体畸变试验）等安全性评估认证。

同时，其生产流程与成分添加必须完全符合国家食品接触材料法规要求。只有满足这些硬性标准，这层能让水果“十日不腐”的科技防护衣，才能真正走进千家万户，兑现“鲜果自由”的承诺。

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参考文献
[1] Feng N, Zhang J, Tian J, et al. Preserving fruit freshness with amyloid-like protein coatings[J]. Nature Communications, 2025, 16(1): 5060.[2] 高爱婷,杨鹏. 基于相转变溶菌酶的功能高分子材料[C]//2015年全国高分子学术论文报告会论文集. 2015:265-265.

[3] 李倩, 沈春生, 林启昉, 等. 采后香蕉果实冷害发生与控制技术研究进展[J]. 果树学报, 2021, 38(5): 817-827.

[4] Rezaiyan Attar F, Sedaghat N, Pasban A, et al. Modified atmosphere packaging with chitosan coating to prevent deterioration of fresh in-hull Badami’s pistachio fruit[J]. chemical and biological technologies in agriculture, 2023, 10(1): 16.】

[5] 环球科学 《果切放了10天都不坏，背后是黑科技》https://mp.weixin.qq.com/s/fb-BEKSA7lFANUtIcI0KCg

[6] GB 15193.1-2014食品安全国家标准 食品安全性毒理学评价程序

[7] GB 4806-2023食品接触材料国家标准

作者：纪明华，中国科学院上海高等研究院 博士

上海市科委科普项目资助（项目编号：24DZ2304000）