技術(shù)文章
Technical articles近日,南(nan)京中醫(yī)藥大(da)學(xué)研究人(ren)員在(zai)國際食品期(qi)刊《Food Chemistry》(中科院一區(qū),IF:9.8)發(fā)(fa)表了題為"Effects of incorporation of natural oleosomes on physicochemical properties of soy protein isolate-based films"的研究論文。在該論(lun)文中(zhong),研究人(ren)員利(li)用上海騰拔Rapid TA國(guo)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于測定大豆分(fen)離蛋白基(ji)膜的拉(la)伸強(qiáng)度和(he)斷裂伸長(zhang)率指標(biāo)。
本研究開發(fā)了(le)一種功(gong)能性大豆(dou)分離蛋白(bai)(SPI)基薄膜,該薄膜(mo)中摻入了植物(wu)源油體(來(lai)源于芥菜籽(zi)、葡萄籽和辣(la)椒籽),并對(dui)其理化性(xing)質(zhì)、抗氧化(hua)及抗菌活性以(yi)及食品(pin)保鮮效果進(jìn)(jin)行了系統(tǒng)評估(gu)。薄膜的制(zhi)備過程(cheng)如下(xia):首先將油體(ti)整合到大豆(dou)分離蛋(dan)白基質(zhì)(zhi)中,隨后(hou)采用溶劑澆鑄(zhu)法成型。理(li)化特性分(fen)析表明,與對照(zhao)大豆(dou)分離蛋白薄(bao)膜相比,添加(jia)葡萄籽油體的(de)薄膜在性能改(gai)善方面效(xiao)果最為顯著(zhu),具體表(biao)現(xiàn)為:透明度降低 56%,水蒸氣透過(guo)率降(jiang)低 11%,脂質(zhì)(zhi)過氧(yang)化程度降低(di)(過氧(yang)化值(zhi)降低 43%),疏水性(xing)增強(qiáng)(接觸角(jiao)增加 20%),柔韌性提高(gao)(斷裂伸(shen)長率增加 16%)。所有含(han)油體的(de)薄膜均表(biao)現(xiàn)出較強(qiáng)的(de)抗氧化(hua) / 抗菌活(huo)性。在(zai)為期(qi) 7 天、溫(wen)度為(wei) 4℃的冷藏草莓保(bao)鮮試(shi)驗(yàn)中,葡萄籽油(you)體薄膜在(zai)維持草莓(mei)硬度、維生素(su) C 含量及微生物(wu)安全性(xing)方面效果(guo)zuijia,性能優(yōu)于聚(ju)乙烯薄(bao)膜。這些(xie)研究結(jié)(jie)果表明,油體(ti)可作為可(ke)持續(xù)、多功能的(de)添加劑(ji)用于活(huo)性食品包裝領(lǐng)(ling)域?;?ji)于其來源特(te)異性的生物活(huo)性成分(fen)和結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shi),油體能夠?yàn)?wei)食品包(bao)裝薄膜提供可(ke)調(diào)控的性能(neng)。
如表(biao) 1 所示,油體的(de)摻入顯著降(jiang)低了(le)薄膜的拉(la)伸強(qiáng)度。這種(zhong)降低主要(yao)歸因于油(you)體破壞了聚合(he)物基質(zhì)(zhi)的均一性與連(lian)續(xù)性,進(jìn)而削弱(ruo)了生物聚(ju)合物(wu)鏈之間的分(fen)子間相互作用(yong)。該觀(guan)察結(jié)(jie)果與以往研究(jiu)一致(zhi),即添加脂質(zhì)通(tong)常會降(jiang)低生物(wu)聚合物薄膜(mo)的拉伸強(qiáng)(qiang)度。值(zhi)得注意的是,拉(la)伸強(qiáng)度的(de)降低幅(fu)度因油(you)體類型而異(yi)。與添加其他類(lei)型油(you)體的薄(bao)膜相比(bi),摻入葡萄籽(zi)油體的薄膜表(biao)現(xiàn)出相對更(geng)高的拉(la)伸強(qiáng)度(du)。此現(xiàn)象(xiang)可能與葡萄籽(zi)油體較小的(de)粒徑有關(guān) —— 較(jiao)小的粒徑使其(qi)能在聚(ju)合物基質(zhì)中(zhong)實(shí)現(xiàn)更均勻(yun)的分布,從而(er)對分(fen)子間作用力的(de)破壞程度更(geng)小。這一發(fā)現(xiàn)(xian)也與先前(qian)的研(yan)究結(jié)論(lun)相符,即薄膜中(zhong)脂質(zhì)分(fen)布越均勻,其對(dui)拉伸強(qiáng)度(du)的負(fù)(fu)面影響就(jiu)越不顯著。
正如(ru)理論預(yù)測的(de)那樣,聚合物(wu)薄膜的拉(la)伸強(qiáng)度與斷裂(lie)伸長率(lv)之間存在(zai)負(fù)相關(guān)關(guān)系(xi)。我們的實(shí)驗(yàn)(yan)結(jié)果(guo)證實(shí)了這(zhe)一理論關(guān)(guan)系。如表(biao) 1 所示(shi),油體的摻(can)入不僅降低(di)了薄膜的(de)拉伸強(qiáng)度(du),同時還提高(gao)了其斷裂(lie)伸長率(EB)。該現(xiàn)(xian)象主(zhu)要?dú)w因于(yu)油體的添(tian)加增強(qiáng)了聚合(he)物鏈的分子(zi)流動(dong)性。這些(xie)發(fā)現(xiàn)與以往研(yan)究一致,即(ji)脂質(zhì)的摻入可(ke)顯著提升(sheng)薄膜的延展(zhan)性。值得注(zhu)意的是,斷(duan)裂伸長率的提(ti)升幅(fu)度因油體(ti)類型而異。含有(you)葡萄籽(zi)油體的薄膜(mo)表現(xiàn)出尤為高(gao)的斷裂伸長(zhang)率值(zhi),這可能與(yu)其較小的粒徑(jing)有關(guān) —— 較小(xiao)的粒(li)徑使其能(neng)在聚(ju)合物基質(zhì)(zhi)中實(shí)(shi)現(xiàn)更均(jun)勻的分布。這種(zhong)均勻分(fen)散使油體能夠(gou)有效發(fā)揮(hui)增塑劑的作(zuo)用,為聚合物(wu)鏈賦予更高的(de)柔韌性(xing)。該觀察結(jié)果(guo)與早期針對大(da)豆蛋白(bai)基薄膜的(de)研究結(jié)論(lun)相符,后(hou)者表明精油分(fen)布越均勻,薄膜(mo)的延展性就越(yue)好。
參考文獻(xiàn):Qin Hu, et al. Effects of incorporation of natural oleosomes on physicochemical properties of soy protein isolate-based films. Food Chemistry, 2025。