鲜切水果凭借其方便即食、营养健康的特性，契合现代消费者的轻食生活潮流，已成为全球果蔬消费市场中增长最快的重要品类之一。然而，水果经切割加工后，天然组织结构遭到破坏，细胞完整性丧失，氧气、水分与外界微生物的协同作用会迅速引发酶促褐变、组织软化与微生物腐败，导致其货架期大幅缩短，成为制约鲜切水果产业高质量发展的核心瓶颈。

这对鲜切水果保鲜技术提出了多重协同要求：不仅需要适度阻隔氧气以抑制酶促褐变，抑制微生物生长以延缓腐败变质，更需要实现抗菌、抗氧化活性因子的长效稳定释放。因此，研发兼具食品接触安全性、活性因子高效稳定负载、可控持续释放及规模化制备潜力的新型保鲜包装材料，已成为当前鲜切果蔬保鲜领域亟待解决的核心科学与技术问题。

近日，浙江大学吴迪教授团队在期刊《Journal of Advanced Research》上发表了最新研究成果“A scalable microfluidic-blow-spinning platform for fabricating food-grade γ-cyclodextrin metal-organic-framework nanofiber composites with sustained release of thymol A preservation case study of fresh-cut fruits”。研究者以γ-环糊精为生物配体制备食品级γ-CD-MOF，装载天然活性成分百里香酚（THY）后，当THY与γ-CD-MOF质量比为1:1时，包封率达78.3%，负载率达39.1%。XRD、FTIR和氮气吸附结果证实，THY被有效限域于γ-CD-MOF微孔中，且未破坏载体框架结构。分子对接模拟显示，THY优先进入双γ-CD单元构成的柱状空腔，随后占据环状空腔。其与双γ-CD单元的结合能为-27.49kcal/mol，且形成键长1.781Å的强氢键。表明THY@γ-CD-MOF的稳定性由疏水作用与氢键作用共同驱动，为THY的持续释放奠定了分子基础。

图1：γ-CD-MOF和THY@γ-CD-MOF的SEM图像、THY包封率和负载率、XRD图谱、FTIR图谱、氮气吸附等温线。

图2：THY与γ-CD-MOF的分子对接模拟图，包括γ-CD-MOF的固态结构、THY模型、逐步吸附过程、双γ-CD单元柱状空腔中的吸附构型以及氢键作用。

尽管γ-CD-MOF具有优异的活性分子包载性能，但其直接应用于食品包装体系时易发生颗粒团聚，进而导致活性组分分散不均、释放行为不可控等缺陷。静电纺丝纳米纤维具有超高比表面积与连续三维多孔网络结构，可通过空间限域效应有效抑制纳米颗粒的团聚，是负载活性组分制备智能活性包装材料的理想载体。

本研究通过微流控气喷纺丝技术制备纳米纤维膜。该技术利用高速气流牵伸聚合物溶液成纤，具有能耗低、设备成本低、工艺连续性好及适于规模化制备等显著优势。研究结果表明，THY@γ-CD-MOF可均匀分散于PCL纳米纤维基地中；适量添加该纳米颗粒可显著改善复合膜的力学性能，并有效提升材料表面亲水性。其中，THY@γ-CD-MOF添加量为8%的复合纳米纤维膜表现出最优的缓释性能，在25 ℃常温条件下可持续释放超过14 0h，在4 ℃冷藏条件下仍保持稳定的释放行为，契合鲜切水果冷链运输与贮藏的实际需求；添加量为12%的复合纳米纤维膜对三种常见食源性致病菌的抑菌效率均超过99%。此外，该复合纳米纤维膜具有良好的细胞相容性，符合食品接触材料的安全要求；应用于鲜切苹果保鲜时，贮藏第7 d样品的褐变指数仅增加5.2%，表现出优异的抗褐变效果。

上述前期研究为天然活性因子的稳定负载与可控释放提供了新策略，也为食品级MOF基纳米纤维复合材料在鲜切果蔬保鲜领域的规模化应用奠定了基础。

图3：不同添加量THY@γ-CD-MOF/PCL纳米纤维膜的SEM图像、XRD图谱、FTIR图谱、TGA曲线、力学性能及水接触角。

图4：不同添加量THY@γ-CD-MOF/PCL纳米纤维膜在4 ℃和25 ℃下的THY释放曲线。

图5：不同纳米纤维膜对大肠杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效果。

图6：L929细胞与不同纳米纤维膜共孵育后的MTT结果和荧光显微图像。

图7：不同处理组鲜切苹果的褐变指数和硬度变化。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jare.2026.04.023