技術文(wen)章
Technical articles近日,南京中(zhong)醫(yī)藥大學(xue)研究人員(yuan)在國(guo)際食(shi)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(gai)論文中(zhong),研究人員(yuan)利用上海騰(teng)拔Rapid TA國產質構(gou)儀用(yong)于測定大豆(dou)分離蛋白(bai)基膜的拉伸(shen)強度和斷裂(lie)伸長率指標。
本研究開(kai)發(fā)了(le)一種功能性(xing)大豆分離蛋白(bai)(SPI)基薄膜,該(gai)薄膜(mo)中摻入(ru)了植物源(yuan)油體(來源于(yu)芥菜籽(zi)、葡萄籽和辣(la)椒籽),并(bing)對其理(li)化性質(zhi)、抗氧化及(ji)抗菌活性(xing)以及食品(pin)保鮮(xian)效果進(jin)行了系統評估(gu)。薄膜的(de)制備過程(cheng)如下:首先將(jiang)油體整合(he)到大(da)豆分離蛋(dan)白基質中(zhong),隨后(hou)采用溶(rong)劑澆鑄法(fa)成型。理化特性(xing)分析表(biao)明,與對照大豆(dou)分離蛋白薄膜(mo)相比,添(tian)加葡萄(tao)籽油體的薄(bao)膜在性能(neng)改善方面效(xiao)果最(zui)為顯著,具體(ti)表現為:透明(ming)度降(jiang)低 56%,水蒸(zheng)氣透(tou)過率降(jiang)低 11%,脂質過(guo)氧化(hua)程度降(jiang)低(過氧(yang)化值(zhi)降低 43%),疏水性增強(qiang)(接觸角增加 20%),柔韌性提高(gao)(斷裂(lie)伸長率增加 16%)。所有含(han)油體的薄膜均(jun)表現出較強的(de)抗氧(yang)化 / 抗(kang)菌活(huo)性。在為期 7 天(tian)、溫度為 4℃的冷(leng)藏草莓保鮮試(shi)驗中,葡萄籽油(you)體薄(bao)膜在維持草(cao)莓硬度、維生(sheng)素 C 含量及微(wei)生物(wu)安全性方面效(xiao)果zuijia,性能優(yōu)(you)于聚乙(yi)烯薄膜。這些研(yan)究結果(guo)表明,油體可作(zuo)為可持(chi)續(xù)、多功(gong)能的添加劑用(yong)于活性(xing)食品包裝領域(yu)?;谄鋪碓?yuan)特異(yi)性的生(sheng)物活性(xing)成分和結構優(yōu)(you)勢,油體能夠(gou)為食品包(bao)裝薄膜提(ti)供可調(diao)控的性能。
如表 1 所(suo)示,油體的(de)摻入(ru)顯著降(jiang)低了薄(bao)膜的拉伸強(qiang)度。這種降(jiang)低主要歸因(yin)于油(you)體破壞了聚合(he)物基質的均(jun)一性與(yu)連續(xù)性,進而削(xue)弱了(le)生物聚合(he)物鏈之(zhi)間的分(fen)子間相互作(zuo)用。該觀察結果(guo)與以往研究一(yi)致,即添加(jia)脂質通常會(hui)降低(di)生物聚合物(wu)薄膜(mo)的拉伸強度。值(zhi)得注意的是,拉(la)伸強度的降(jiang)低幅度(du)因油體類(lei)型而異。與添加(jia)其他類型油體(ti)的薄膜相比,摻(can)入葡(pu)萄籽油體的薄(bao)膜表現出相對(dui)更高(gao)的拉伸強(qiang)度。此現象可能(neng)與葡萄籽油體(ti)較小的(de)粒徑(jing)有關 —— 較小(xiao)的粒徑使(shi)其能(neng)在聚合物基質(zhi)中實現(xian)更均(jun)勻的分布,從(cong)而對分子間作(zuo)用力(li)的破壞程度更(geng)小。這一發(fā)現也(ye)與先(xian)前的研(yan)究結論(lun)相符,即薄膜(mo)中脂質分(fen)布越均勻,其(qi)對拉(la)伸強度的負(fu)面影響(xiang)就越不(bu)顯著。
正如理(li)論預(yu)測的那樣,聚合(he)物薄膜的拉(la)伸強度(du)與斷(duan)裂伸長(zhang)率之間(jian)存在負相關(guan)關系。我(wo)們的實驗結果(guo)證實了(le)這一理論關系(xi)。如表 1 所示,油體(ti)的摻入不(bu)僅降低(di)了薄膜的(de)拉伸強度(du),同時還提高了(le)其斷裂伸長率(lv)(EB)。該現(xian)象主要歸(gui)因于油體的添(tian)加增強了聚合(he)物鏈(lian)的分子(zi)流動性。這些(xie)發(fā)現與以往研(yan)究一致(zhi),即脂質的(de)摻入可顯著提(ti)升薄膜的延(yan)展性。值得注意(yi)的是,斷裂伸長(zhang)率的提升幅(fu)度因油(you)體類(lei)型而異(yi)。含有葡萄(tao)籽油體的薄(bao)膜表現出尤為(wei)高的斷(duan)裂伸長(zhang)率值(zhi),這可(ke)能與其(qi)較小的(de)粒徑有關 —— 較小(xiao)的粒徑使(shi)其能(neng)在聚合物(wu)基質中實(shi)現更(geng)均勻的(de)分布。這(zhe)種均(jun)勻分散使油(you)體能夠有效(xiao)發(fā)揮(hui)增塑劑的(de)作用,為(wei)聚合物鏈賦予(yu)更高(gao)的柔韌性(xing)。該觀察結(jie)果與早期針對(dui)大豆(dou)蛋白基薄(bao)膜的研(yan)究結論(lun)相符,后者(zhe)表明精油分(fen)布越均勻(yun),薄膜的延展性(xing)就越(yue)好。
參考文獻:Qin Hu, et al. Effects of incorporation of natural oleosomes on physicochemical properties of soy protein isolate-based films. Food Chemistry, 2025。