□青岛日报/观海新闻记者 杨琪琪
当天然高粱蛋白遇上纳米分散技术,果蔬行业的保鲜难题被中国海洋大学食品科学与工程学院“纳”粒守鲜团队找到了破局方向。
从反复调试的保鲜液配方,到能自动均匀喷洒的智能样机,他们的“果蔬纳米靶向保鲜‘粱’方”项目用一套完整的可落地方案,在日前举行的2026“共创未来”中美青年创客大赛的3200余件创新作品中脱颖而出,斩获主赛道一等奖和中美青年合作奖。
该团队由来自中美两国三所高校、五个专业的5名研究生组成,中国海洋大学食品科学与工程学院硕士研究生黄奕凯担任项目负责人。一路走来,他们将实验室里的成果转化成了可复制应用的一线技术,打通了从“书架”走向“货架”的“最后一公里”。
从纳他霉素的“难溶”问题出发
项目名称中的“粱”,指向其使用的一种重要材料——高粱蛋白。
最早,作为指导老师的中国海洋大学食品科学与工程学院刘炳杰副教授向黄奕凯介绍了相关研究,高粱蛋白能够形成纳米颗粒,将有效成分纳他霉素牢牢包裹其中,既提升了纳他霉素的稳定性,又解决了其水溶性差的问题。
中美青年创客大赛强调动手实践、跨学科合作和国际交流,黄奕凯意识到这套纳米分散体系既有科研价值,也有应用和转化潜力,正适合拿到赛场上检验。于是,他们继续完善配方和工艺,引入玉米蛋白保证成品稳定性,推进应用验证与产业对接,并组建跨专业团队参赛。
为解决果蔬易腐问题,团队以天然高粱蛋白负载纳他霉素,使其在果蔬表面形成可降解的纳米防护膜,给脆弱的果蔬穿上一层纳米“防弹衣”,实现抑菌和缓释保鲜。由于纳他霉素水溶性较差,直接使用容易析出并留下白色物质,而高粱蛋白则帮助其稳定分散、均匀附着。
原理能够用几句话说明,稳定工艺却要靠一次次实验来确定。蛋白材料、原料配比、溶剂用量、搅拌时间和温度的变化都可能影响结果。同一个配方第一次效果较好,第二次却可能出现沉淀,团队只能重新核对记录、逐项排查变量。
团队成员、食品科学与工程学院农产品保鲜加工与包装实验室的公民回忆,沉淀、稳定性不足和保鲜效果不理想等问题都反复出现,“很多改进不是一次完成的,而是在反复比较中一点点确定下来的。”
“我们需要找到的不是一次成功的结果,而是一套能够稳定复现的工艺。”黄奕凯说。只有在相同条件下多次获得稳定结果,配方才有继续验证和应用的基础。
从一瓶保鲜液到一套应用方案
配方逐渐稳定后,团队面对的问题从“能不能制备”转向“怎样使用”。
实验室仅使用少量样品,实际生产面对的却是成批果蔬。怎样控制喷洒范围、保证膜层均匀,设备能否连续运行,都关系到技术能否走出实验室。
中国海洋大学工程学院海洋机电装备与技术研究室的机械工程专业硕士研究生王鹏加入项目后,负责喷洒样机的结构设计、电控元件选型、功能实现和设备调试。食品专业成员提出喷洒需求,王鹏将这些需求转化为机械结构和控制方案。样机工作时,传感器采集信号,控制器进行处理,再向执行机构发出指令,完成自动喷洒。经过不断调试,在大赛现场演示过程中,喷洒机能在果蔬表面上均匀地喷洒一层纳米保鲜液,精准覆盖果蔬每一个易霉变的角落,获得评委的一致认可。
比赛结束了,研究远没有结束。不同果蔬需要重新调整配方和工艺,喷洒样机仍需完善,应用效果也要在更多场景中验证。目前,团队正在积极与企业对接,在产业场景中不断优化方案,以期让纳米保鲜液真正走进千家万户。



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