5下使用0. 25% CMC/18%糖/10mM CaCl2的第二熱處理并儲存7天的處理液中藍(lán)莓的 圖像。
[0046] 圖30為描述于圖29A-29E中的多種不同藍(lán)莓實(shí)施方案的單體花青苷色素濃度 (mg/L)。
[0047] 圖31為進(jìn)行高流體靜壓力處理的未涂覆的藍(lán)莓的圖像。
[0048] 圖32為可用本文公開的涂料組合物涂覆的混合水果樣品的圖像。
[0049] 圖33為示出未涂覆的和經(jīng)涂覆的水果儲存14天期間的失重的圖（使用包含 1. 5% CNF和0. 1% NCC的組合物通過噴霧來涂覆所述經(jīng)涂覆的水果）。
[0050] 圖34A-34F為未涂覆的芒果和涂覆的芒果在環(huán)境條件下儲存14天后的一系列照 片圖像。圖34A和34B :未涂覆的芒果；圖34C和34D :涂料A，其含有通過噴霧施用的1. 5% 纖維素納米纖絲（CNF)/0. 1%納米碳酸鈣（NCC);圖34E和34F :涂料B，其含有通過噴霧施 用的1. 5% CNF/0. 1% NCC/0. 1%羧甲基纖維素（CMC)。涂覆的芒果照片是在使用自來水除 去膜后拍攝的。
[0051] 圖35為圖34A-34F所示的芒果硬度（以牛頓表示，"N"）的圖。
[0052] 圖36A-36C為示出肉桂葉精油（CLE)對纖維素納米纖絲（CNF) /納米碳酸鈣（NCC) 涂料組合物的影響的葡萄的照片圖像。圖36A示出未涂覆的葡萄；圖36B，含2. 5% CLE的 CNF/NCC ;圖 36C，含 2. 5% CLE 的 CNF/NCC/ 羧甲基纖維素（CMC)。
[0053] 圖37為示出未涂覆的和涂覆的番木瓜在環(huán)境條件下儲存3天的失重的圖，和示 例性的橘子水果在環(huán)境條件下儲存5天的失重的圖。"A"指包含1. 5%纖維素納米纖絲 (CNF)/0. 1%納米碳酸鈣（NCC)和2. 5%肉桂葉精油（CLE)的涂料組合物；"B"指含2. 5% CLE的CNF/NCC/羧甲基纖維素（CMC)的涂料組合物。
【具體實(shí)施方式】
[0054] I.幾個(gè)實(shí)施方案的概述
[0055] 本文公開了包含至少一種纖維素納米材料和無機(jī)鹽組分的組合物的實(shí)施方案。所 述公開的組合物可用于在植物、植物部位和其他物體上形成可食用涂層/膜。在一些公開 的實(shí)施方案中，所述組合物還包含交聯(lián)劑。所述公開的組合物和使用所述組合物制備的涂 層/膜在保護(hù)新鮮和加工的產(chǎn)品和其他物質(zhì)和產(chǎn)品免受多種不同類型的食物加工損害（和 與之有關(guān)的有害作用），以及降低質(zhì)量和可銷售性的生物和/或非生物脅迫方面是有效的。
[0056] 公開的實(shí)施方案包括用于防止植物或其部位的采收前和采收后損害的涂料組合 物。在一些實(shí)施方案中，所述涂料組合物減少無機(jī)材料、植物和動物組織色素以及新鮮和加 工組織（例如，水果和蔬菜）中營養(yǎng)物質(zhì)的浸出。所述組合物的實(shí)施方案可用于在物體，如 植物和/或植物部位（例如，水果、蔬菜等）上形成膜。
[0057] 所述組合物，以及使用該組合物制得的膜可用于保護(hù)植物和/或植物部位免受采 收前或采收后損害和/或加工引起的損害。在一些實(shí)施方案中，農(nóng)作物種子和幼苗可受益 于本文所述的組合物，因?yàn)樗鼈冊趦Υ婧吞镩g生產(chǎn)中可被保護(hù)免受生物和非生物脅迫。所 公開的組合物，以及使用該組合物制得的膜可防止可感知的質(zhì)量降低，并減少與已暴露于 或受損于UV光的植物或植物部位有關(guān)的健康損失。此外，所述組合物以及使用該組合物制 得的膜可保護(hù)冷藏（例如，冷凍的，儲存在冷藏室或冰箱中的）儲存的食品、果實(shí)或蔬菜。例 如，之前冷凍的食品通常表現(xiàn)出"汁液流失"，其可以使用本文所述的組合物來減少。所述組 合物的實(shí)施方案還可用于保持食品和新鮮產(chǎn)品的完整性和外觀。
[0058] -些實(shí)施方案涉及一種組合物，其包含纖維素納米材料，其量為約0. 1重量/體 積％至約10重量/體積％ ;無機(jī)鹽組分，其量為約0. 005重量/體積％至約2. 5重量/體 積％;以及交聯(lián)劑，其量為約〇. 05重量/體積％至約0. 1重量/體積％;或包含纖維素納米 材料，其量為約〇. 1重量/體積％至約10重量/體積％ ;以及無機(jī)鹽組分，其量為約〇. 005 重量/體積％至約5重量/體積％。在任意或所有所記載的實(shí)施方案中，所述纖維素納米 材料選自纖維素納米纖絲、纖維素納米晶體或其組合。在任意的或所有所記載的實(shí)施方案 中，所述纖維素納米材料以約〇. 1重量/體積％至約3重量/體積％的量存在。在任意或所 有所記載的實(shí)施方案中，所述無機(jī)鹽組分選自含鈉的鹽、含鉀的鹽、含鈣的鹽、含鎂的鹽、含 錫的鹽，或其兩種或多種的組合。在任意或所有描述的實(shí)施方案中，所述無機(jī)鹽組分選自納 米碳酸鈣、微米碳酸鈣、鈣：硅酸鹽（90% :10%)、硅灰石、CaCl2、NaCl、SnCl2、MgCl2、KCl、 ΚΙ或其組合。在任意或所有所記載的實(shí)施方案中，所述無機(jī)鹽組分以約0. 1重量/體積％ 至約2重量/體積％的量存在。
[0059] 在任意或所有所記載的實(shí)施方案中，所述交聯(lián)劑為含羧基或含硫酸鹽的多糖，所 述多糖選自海藻酸、海藻酸鈉、羧甲基纖維素、果膠多糖、羧甲基葡聚糖（dextran)、黃原膠、 羧甲基淀粉、透明質(zhì)酸、硫酸葡聚糖（dextran sulfate)、多硫酸戊聚糖酯、角叉菜膠、巖藻 多糖（fuciodans)或其兩種或多種的組合。在任意或所有所記載的實(shí)施方案中，所述交聯(lián) 劑以約0. 05重量/體積％至約0. 4重量/體積％的量存在。
[0060] 在任意或所有所記載的實(shí)施方案中，所述組合物還可包含穩(wěn)定劑、添加劑、農(nóng)用藥 劑，或其兩種或多種的組合。在一些實(shí)施方案中，所述穩(wěn)定劑選自酚類化合物、酸、金屬離子 或其兩種或多種的組合；所述添加劑選自成膜材料、增塑劑、抗微生物劑、抗氧化劑、懸浮劑 /穩(wěn)定劑、乳化劑、混煉助劑/消泡劑、防腐劑、共溶劑或其兩種或多種的組合；和/或所述 農(nóng)用藥劑選自營養(yǎng)素、生長刺激物、植物生長調(diào)節(jié)劑、除草劑、殺真菌劑、殺蟲劑或其兩種或 多種的組合。
[0061] 在任意或所有所記載的實(shí)施方案中，配制該組合物用于防止或減輕植物、水果、蔬 菜或其部位中的采收前和/或采收后損害。在任意或所有所記載的實(shí)施方案中，配制該組 合物用于防止或減少營養(yǎng)素、花青苷和其他生物色素或其組合從植物、水果、蔬菜或其部位 中浸出。在任意或所有所記載的實(shí)施方案中，配制該組合物用于防止或減輕植物、水果、蔬 菜或其部位的失重和UV損害。
[0062] 在任意或所有所記載的實(shí)施方案中，所述組合物包含纖維素納米纖絲，其量選自 0· 188 %、0· 375 %、0· 5重量/體積％、0· 75重量/體積％、1重量/體積％、L 5 %重量/體 積％或2重量/體積％;納米碳酸鈣，其量選自0. 01重量/體積％、0. 05重量/體積％、0. 1 重量/體積％、〇. 17重量/體積％、〇. 38重量/體積％、0. 5重量/體積％、0. 64重量/體 積％、1重量/體積％、1. 5重量/體積％或2重量/體積％ ;以及羧甲基纖維素，其量選自 〇. 05重量/體積％、0. 1重量/體積％、0. 15重量/體積％或0. 25重量/體積％。
[0063] 一些實(shí)施方案涉及包含由本文所述的任意或所有實(shí)施方案的組合物形成的膜的 植物或植物部位。在任意或所有所記載的實(shí)施方案中，與未用所述組合物涂覆的等價(jià)的植 物或植物部位相比，所述植物或植物部位在解凍后顯示降低的失重。在任意或所有所記載 的實(shí)施方案中，與未用所述組合物涂覆的等價(jià)的植物或植物部位相比，所述植物或植物部 位顯示降低的開裂。在任意或所有所記載的實(shí)施方案中，與未用所述組合物涂覆的等價(jià)的 植物或植物部位相比，所述植物或植物部位顯示降低的花青苷浸出、水分損失、氣體交換或 營養(yǎng)素?fù)p失。在一些實(shí)施方案中，所述植物部位為果實(shí)、蔬菜或種子。
[0064] 本文還公開了方法的實(shí)施方案，所述方法包括在植物或植物部位采收前或采收 后，使用任意或所有公開的實(shí)施方案的組合物大體上涂覆植物或植物部位。在任意或所有 所記載的實(shí)施方案中，用所述組合物通過噴霧、浸漬、涂抹（enrobing)，或其兩種或多種的 組合來大體上涂覆所述植物或植物部位。在任意或所有所記載的實(shí)施方案中，所述方法還 包括在其已被涂覆從而在植物或植物部位上形成膜后干燥植物或植物部位，其中干燥包括 在約30°C至約35°C的溫度下加熱所述植物或植物部位。在任意或所有所記載的實(shí)施方案 中，所述植物部位為果實(shí)或蔬菜。在一些實(shí)施方案中，所述方法還包括處理果實(shí)或蔬菜，以 防止或減少營養(yǎng)素、花青苷和其他生物色素，或其組合從果實(shí)或蔬菜中浸出。在一些實(shí)施方 案中，處理果實(shí)和蔬菜包括在至少80°C至約100 °C的溫度下熱處理水果和蔬菜，使用高流 體靜壓力處理水果和蔬菜，或其組合。在一些實(shí)施方案中，所述方法還包括在果實(shí)或蔬菜被 加工前、果實(shí)或蔬菜被加工后或兩者從果實(shí)或蔬菜上洗去膜。在一些實(shí)施方案中，可使用一 個(gè)或多個(gè)額外的熱處理步驟。在任意或所有所記載的實(shí)施方案中，所述方法還可包括將果 實(shí)或蔬菜暴露于處理組合物中。在一些實(shí)施方案中，所述處理組合物包含交聯(lián)劑，其量為約 0. 01重量/體積％至約0. 5重量/體積％ ;任選的糖化合物，其量為約12重量/體積％至 約25重量/體積％ ;多價(jià)鹽，其量為約ImM至約100mM，或其組合。在一些實(shí)施方案中，所 述處理組合物包含海藻酸鈉、羧甲基纖維素、蔗糖、CaCl2，或其兩種或多種的組合。
[0065] 在任意或所有所記載的實(shí)施方案中，所述方法防止或減輕植物或植物部位的采收 前或采收后損害。在任意或所有所記載的實(shí)施方案中，所述方法防止或減少汁液流失。在 任意或所有所記載的實(shí)施方案中，所述方法防止或減輕對植物或植物部位的生物和/或非 生物脅迫。在任意或所有所記載的實(shí)施方案中，所述方法延長植物或植物部位的儲存或保 質(zhì)期。
[0066] 一些實(shí)施方案涉及一種方法，包括在采收前或采收后使用組合物大體上涂覆果實(shí) 或蔬菜，所述組合物包含纖維素納米材料，其量為約〇. 1重量/體積％至約3重量/體積％; 無機(jī)鹽組分，其量為約0. 005重量/體積％至約2. 5重量/體積％ ;以及交聯(lián)劑，其量為約 0. 05重量/體積％至約0. 4重量/體積％ ;干燥涂覆果實(shí)或蔬菜的組合物以形成膜；在至 少80°C至約100°C的溫度下，在處理組合物中熱處理果實(shí)或蔬菜，所述熱處理組合物包含 交聯(lián)劑，其量為約〇. 01重量/體積％至約〇. 5重量/體積％ ;糖化合物，其量為約12重量 /體積％至約18重量/體積％ ;多價(jià)鹽，其量為約5mM至約15mM，或其組合；從果實(shí)或蔬菜 上洗去所述膜；以及在至少80°C至約100°C的溫度下、至少4至約5. 5的pH下在處理組合 物中熱處理果實(shí)或蔬菜，所述熱處理組合物包含交聯(lián)劑，其量為約0. 01重量/體積％至約 0. 5重量/體積％ ;糖化合物，其量為約12重量/體積％至約18重量/體積％ ;多價(jià)鹽，其 量為約5mM至約15mM，或其組合。在任意或所有所記載的實(shí)施方案中，干燥包括在約30°C 至約35°C的溫度下加熱果實(shí)或蔬菜。
[0067] 在一些實(shí)施方案中，可使用基本上如本文所述的納米纖維素可食用涂層。在一些 實(shí)施方案中，提供涂覆物體的方法，包括向物體施用基本上如本文所述的納米纖維素涂層 或涂料組合物。
[0068] II.縮寫
[0069] CaCl2 氯化鈣
[0070] CMC 羧甲基纖維素
[0071] CMF 纖維素微纖維
[0072] CNC 纖維素納米晶體
[0073] CNF 纖維素納米纖絲
[0074] Micro CaC03 微米碳酸|丐
[0075] NCC 納米碳酸鈣
[0076] SA 海藻酸鈉
[0077] SEM 掃描電鏡
[0078] RH 相對濕度
[0079] WVTR 水蒸汽透過率
[0080] III.術(shù)語
[0081] 除非另有說明，根據(jù)常規(guī)用法使用技術(shù)術(shù)語。
[0082] 本文使用的術(shù)語"纖維素納米晶體"是指由至少一個(gè)初級原纖構(gòu)成的纖維素物體， 其主要含有結(jié)晶區(qū)和類結(jié)晶區(qū)，其在纖維素納米晶體之間不具有分支或纏結(jié)或類網(wǎng)絡(luò)結(jié) 構(gòu)。
[0083] 本文使用的術(shù)語"纖維素納米纖維"是指主要由纖維素構(gòu)成的并展現(xiàn)纖維素性質(zhì) 的納米纖維。
[0084] 本文使用的術(shù)語"纖維素納米纖絲（nanofibril) "是指由至少一個(gè)初級原纖構(gòu)成 的纖維素物體，其含有結(jié)晶區(qū)、類結(jié)晶區(qū)和無定形區(qū)，其在纖維素納米纖絲之間展現(xiàn)縱向分 支、纏結(jié)或類網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
[0085] 本文使用的術(shù)語"交聯(lián)"是指使用物質(zhì)（分子或離子的）通過化學(xué)鍵（例如共價(jià) 鍵和/或離子鍵）連接至少兩個(gè)分子（不論相同或不同）。
[0086] 本文使用的術(shù)語"初級原纖"或"纖絲"是指一種纖維素結(jié)構(gòu)，其源自單個(gè)末端轉(zhuǎn) 移酶復(fù)合物，具有每種植物、動物、海藻和細(xì)菌特定的纖維素鏈結(jié)構(gòu)。
[0087] 本文使用的術(shù)語"包封"是指在顆粒或物體周圍形成完整的或部分的屏障，用于具 體控制物質(zhì)移入或移出被包封的顆粒或物體。
[0088] 術(shù)語"外源性的"是指任何存在于生物體或活細(xì)胞或系統(tǒng)或物體內(nèi)或其上，但源于 該生物體/細(xì)胞/系統(tǒng)/物體的外部，與內(nèi)源性的東西相對的材料。本文所使用的，外源性 的與本文公開的合成膜的區(qū)別在于植物或植物部位產(chǎn)生的天然膜或表皮。
[0089] 本文使用的術(shù)語"浸出"是指將某些有機(jī)和無機(jī)材料從植物或植物部位中提取成 液體，如處理組合物或其他合適的水性或非水性組合物。
[0090] 本文使用的術(shù)語"減輕"是指公開的組合物、由該組合物制得的膜或使用該組合物 的方法大體上減少（例如，如約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%或90%)采 收前或采收后損害發(fā)生的能力。在一些實(shí)施方案中，采收前或采收后損害可由生物脅迫、非 生物脅迫、儲存和/或處理（例如，熱處理）引起。
[0091] 本文使用的術(shù)語"納米纖維"是指具有兩個(gè)納米級外部尺寸和第三個(gè)尺寸明顯更 大的納米物體。
[0092] 本文使用的術(shù)語"營養(yǎng)素"是指發(fā)現(xiàn)于植物或植物部位中的，不論是天然存在的或 在生長過程中吸收的任何組分。營養(yǎng)素可包括但不限于主要的大量營養(yǎng)素，如氮、磷、鉀；次 要的大量營養(yǎng)素，如鈣、硫和鎂；微量營養(yǎng)素或痕量礦物質(zhì)，如硼、錳、鐵、鋅、銅、鎳等。
[0093] 本文使用的術(shù)語"植物"是指包括任何的根部結(jié)構(gòu)、維管組織、營養(yǎng)組織和生殖組 織的整個(gè)植物。"植物部位"包括植物的任何部分。例如，可在采收植物時(shí)得到植物部位。 本公開包括的植物部位包括但不限于，花、果實(shí)、種子、葉、蔬菜、莖桿、根、分枝，及其組合， 少于其所衍生的整個(gè)植物。
[0094] 本文使用的術(shù)語"防止"是指公開的組合物、由該組合物制得的膜或使用該組合物 的方法完全或基本上停止采收前或采收后損害發(fā)生的能力。在一些實(shí)施方案中，采收前或 采收后損害可由生物脅迫、非生物脅迫、儲存和/或處理（例如，熱處理）引起。
[0095] 本文使用的術(shù)語"UV損害"是指由紫外光引起的對本文所述的物體的任意類型的 損害。在一些實(shí)施方案中，這種損害可包括萎蔫、褪色、皺縮、斑點(diǎn)等。
[0096] 除非另有說明，可用于本文公開的涂料組合物、處理組合物和/或農(nóng)用組合物中 的組成組分的量表示為重量/體積百分?jǐn)?shù)。
[0097] 本文提供了術(shù)語和方法的說明以更好地描述本公開，并在本公開的實(shí)踐中指導(dǎo)那 些本領(lǐng)域普通技術(shù)人員。除非本文另有明確指示，單數(shù)形式"一（a)，" "一（an)，"以及"所 述（the)"是指一個(gè)或多于一個(gè)。例如，術(shù)語"包含抗氧化劑"包括單數(shù)或復(fù)數(shù)的抗氧化劑， 并被認(rèn)為等價(jià)于表述"包括至少一種抗氧化劑"。除非本文另有明確指示，術(shù)語"或"是指所 述可替換要素的單個(gè)要素或兩個(gè)或多個(gè)要素的組合。如本文所使用，"包含"意指"包括"。 因此，"包含A或B"意指"包括A、B，或A和B"，而不排除其他要素。
[0098] 除非另有說明，本文使用的所有技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語具有與本公開所屬領(lǐng)域的一 個(gè)普通技術(shù)人員的通常理解相同的含義。本文引用的所有參考文獻(xiàn)通過引用的方式全文納 入本文。
[0099] IV.涂料組合物
[0100] 可使用本文公開的方法和本領(lǐng)域已知的適于制備可施用至物體上的分散體、溶液 或乳液的任意其他方法來制備本文所述的涂料組合物。
[0101] A.組分
[0102] 在一些實(shí)施方案中，本文所述的涂料組合物的組分是可食用的，且在某些實(shí)例中， 它們具有由美國食品藥品管理局（United States Food and Drug Administration)提供 的通常被認(rèn)為是安全（GRAS)的管理狀態(tài)。在其他實(shí)例中，所述組分在環(huán)境保護(hù)局的4A和 4B列表被列為對環(huán)境是安全的。
[0103] 在一些實(shí)施方案中，所述涂料組合物可包含纖維素納米材料。本文使用的纖維素 納米材料是主要由約一百至超過一萬個(gè)β -D-吡喃葡萄糖單元的直鏈構(gòu)成的纖維素材料， 所述β -D- Ρ比喃葡萄糖單元通過C1和C4位的糖苷鍵連接，所述纖維素材料具有納米級外 部尺寸，或在一些實(shí)施方案中，具有納米級內(nèi)部結(jié)構(gòu)或外部結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施方案中，纖維 素納米材料可包含纖維素納米纖絲（在本文中其還稱為CNF)或纖維素納米晶體。這類納 米材料可含有一部分纖維素微晶體或纖維素微纖絲。根據(jù)用于制備纖維素納米材料的提取 方法和/或通過改變從中提取的這些組分的含纖維素的種類，可降低或增加存在于這種混 合物中的纖維素微晶體和/或纖維素微纖絲的量。在一些實(shí)施方案中，所述纖維素納米材 料由纖維素納米纖絲或纖維素納米晶體構(gòu)成。通常選擇纖維素納米材料以為引入本文公開 的其他材料/組分提供透明的涂層和改進(jìn)的基質(zhì)。
[0104] 通常選擇公開的涂料組合物的纖維素納米材以在用于特定組合物的實(shí)施方案和 使用本文公開的組合物的方法中具有合適的結(jié)構(gòu)和合適的化學(xué)性質(zhì)。例如，通常選擇纖 維素納米材料以提供可接受的透明的耐水涂層。在一些實(shí)施方案中，優(yōu)化纖維素納米材料 的結(jié)構(gòu)和化合物性質(zhì)以提供一類包含結(jié)晶區(qū)和無定形區(qū)的纖維素納米材料。纖維素納米 材料的寬度為約3nm至約300nm。纖維素納米材料的長度可為約50nm至約100,000nm， 如約 100nm 至約 10, OOOnm，約 100nm 至約 5, OOOnm，約 100nm 至約 2, 500nm，約 100nm 至約 2, OOOnrn，或約100nm至約1，OOOnrn。本文公開的纖維素納米材料可具有讓人聯(lián)想到植物細(xì) 胞壁的初級纖絲的長寬比。在一些實(shí)施方案中，纖維素納米材料的長寬比的范圍為約10至 約IX 106,例如約20至約lxio5,約30至約lxio4,約40至約100,或約50至約100。長寬比 在此范圍內(nèi)的示例性的纖維素納米材料為本文公開的纖維素納米纖絲材料。在其他實(shí)施方 案中，所述纖維素納米材料的長寬比的范圍可為約5至約100,如約5至約50,約5至約25， 約5至約20,約5至約15,或約5至約10。長寬比在此范圍內(nèi)的示例性的纖維素納米材料 為本文公開的纖維素納米晶體材料。在特別公開的實(shí)施方案中，所述纖維素納米材料可為 可使用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的通常方法（如源自木纖維或非木本植物纖維的纖維素 的機(jī)械精煉中使用或不使用化學(xué)預(yù)處理的纖維化）制備的纖維素納米纖絲。用于制備纖維 素納米纖絲的方法可提供或可以不提供含殘余的半纖維素的纖維素納米纖絲組合物。在一 些實(shí)施方案中，所述纖維素納米纖絲可以從商業(yè)來源購買，然后