英文原题：AdsorptionandReleaseof1-MethylcyclopropenebyMetal–OrganicFrameworksforFruitPreservation
通讯作者：王浩，深圳职业技术学院霍夫曼先进材料研究院；李静，罗格斯大学
作者：Lue-LueHuang（黄略略）,LiangYu（余良）,BinLi（李彬）,Bing-bingLi（李冰冰）,HaoWang（王浩）,JingLi（李静）
背景介绍
水果和蔬菜是人类日常生活必不可少的食品和重要的营养源。新鲜、充足的水果和蔬菜供应是保证人们营养均衡、身体健康的必要条件。数据显示，中国果蔬腐烂损耗率高达总产量的20%左右，每年直接经济损失近千亿元。发展高效、低成本的果蔬贮藏保鲜技术对于降低果蔬损耗率、提高农产品的经济效益、增强新鲜果蔬的供应能力具有重要意义。1-甲基环丙烯（1-Methylcyclopropene,1-MCP）是一种新型果蔬保鲜剂，由于其具有高效、无毒、低成本等优点，在果蔬保鲜上应用前景广阔。然而，1-MCP的化学性质较活泼，限制了其作为果蔬贮藏保鲜剂的应用。针对这一弊端，世界各国学者提出利用包结载体先包结、稳定1-MCP，再通过缓释将其释放到处理空间。据报道，MOFTechnologies和Decco两家公司合作开发出基于金属有机框架（MOF）材料的1-MCP缓释包装体系TruPick可有效贮存和保鲜水果。但MOF材料对1-MCP的吸附及缓释后对水果的保鲜效果鲜有研究报道。
文章亮点
近日，深圳职业技术学院黄略略、王浩等人联合美国罗格斯大学李静研究了一系列微孔金属有机框架材料对1-MCP的吸附，并且通过实时的表征证实了新鲜采摘的香蕉在缓释的1-MCP作用下腐烂明显减缓。
研究团队选取了具有不同孔结构和孔径的四种微孔MOF材料，Co-FA，MOF-74-Zn，Ca(SDB)和RPM-3(Zn)，研究了它们对1-MCP的吸附性能。由于1-MCP的化学性质较活泼，高压气瓶储存较危险，因此在研究其吸附时利用其模拟分子异丁烯（isobutene）作为吸附质。单组分吸附实验显示，四种材料均可对异丁烯实现快速吸附，吸附容量与吸附剂材料的比表面积（或孔容）成正相关。吸附达到饱和后，被吸附的异丁烯可通过氮气吹扫缓慢脱附，证明了物理吸附的机理。
图1.各微孔MOF材料对异丁烯的吸附-脱附曲线
为进一步研究MOF材料对真实1-MCP的包结、缓释以及对水果的保鲜效果。研究团队从以上四种材料中选取了Co-FA作为包结主体，主要基于其吸附容量较高、稳定性较好、易于制备、价格便宜等特点。他们在实验室中原位合成1-MCP气体，并利用活化后的Co-FA材料将其吸附，储存在玻璃瓶中备用。研究团队从果园中采摘了一批六成熟的香蕉，并确保不做任何保鲜和防腐处理。新鲜香蕉被分成两组，分别放在同一房间的两个保鲜盒里，保鲜盒保持开放体系。其中一个保鲜盒放置些许负载了1-MCP的Co-FA材料，而另一个保鲜盒作为对照。研究人员在第0，1，3，5，7天对两组香蕉分别采样，通过对香蕉的硬度、甜度、维生素C含量等一系列指标进行定量分析，进而检测香蕉的腐烂过程。研究结果显示，Co-FA通过缓释被吸附的1-MCP气体，有效延缓了香蕉的腐烂速度，实现了保鲜效果。
图2.实验期间香蕉及其主要理化指标的变化
总结/展望
MOF材料的结构和功能多样性使得其在食品、农业领域具有较好的应用前景，是保鲜剂、防腐剂的优良包结材料。期待在研究人员的共同努力下，早日实现MOF材料的大规模应用。
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