技術(shù)文章
Technical articles近日,浙江(jiang)大學研究(jiu)人員在(zai)國際食品頂(ding)刊《Food Hydrocolloids》(中科院一(yi)區(qū),影響因子(zi)IF=11.0)發(fā)表了(le)題為"Modification of physicochemical, antioxidant, and antibacterial properties of chitosan film with curcumin-loaded TA/Fe nanoparticles"的(de)研究性論文。在該(gai)論文中,研究人(ren)員利用上(shang)海騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于測(ce)定殼聚(ju)糖膜的(de)拉伸強度和斷(duan)裂伸(shen)長率。
本研究旨(zhi)在使用載有姜(jiang)黃素(su)的金(jin)屬-多(duo)酚納米(mi)粒子(MPN@Cur NPs)作(zuo)為活性(xing)劑來制備(bei)一種新(xin)型的殼聚(ju)糖基薄(bao)膜,該薄膜用(yong)于食品保鮮(xian)。MPN@Cur NPs 的平(ping)均粒(li)徑和 ζ 電位(wei)分別測定(ding)為 205.9 nm和 - 26.8 mV。通過掃描(miao)電子顯微(wei)鏡、紅外光譜儀(yi)、X 射線衍射儀、紫(zi)外光譜儀(yi)、抗氧化活性(xing)和抗菌(jun)活性(xing)分析,研究了(le)添加 MPN@Cur NPs 對殼聚(ju)糖基薄膜的(de)形貌(mao)、微觀結(jié)(jie)構(gòu)、理化特性及(ji)功能活性(xing)的影響(xiang)。結(jié)果表(biao)明,MPN@Cur NPs 與殼聚糖具(ju)有良好的(de)機械相容性,能(neng)有效(xiao)填充薄(bao)膜基(ji)質(zhì)中(zhong)的空隙(xi),并顯(xian)著增強其機械(xie)性能(neng)(斷裂伸長率(lv)從 22.6% 提高到 37.3%;拉伸(shen)強度(du)從 31.1 MPa提高(gao)到 43.6 MPa)。此外,與純(chun)殼聚糖薄膜(mo)相比,添加 MPN@Cur NPs 的薄(bao)膜表現(xiàn)出(chu)更優(yōu)異的阻隔(ge)性能(neng)(如水(shui)蒸氣和(he)氧氣透過(guo)性)、增(zeng)強的熱穩(wěn)定性(xing)以及改善(shan)的紫外線阻(zu)隔能(neng)力(紫(zi)外線透過(guo)率從 93.6% 降至 35.3%)。而(er)且,這些薄膜對(dui)食源性病原體(ti)金黃色葡萄(tao)球菌和大(da)腸桿菌的抗菌(jun)能力顯著(zhu)增強,抗(kang)氧化活(huo)性也有(you)所提(ti)高(對 DPPH 的(de)清除能(neng)力從(cong) 9.22% 提高到 85.19%,對 ABTS 的清(qing)除能(neng)力從 8.62% 提高到(dao) 80.02%)。最終(zhong),該殼聚糖(tang)基薄膜顯著(zhu)延長了 25℃下(xia)儲存牛奶的保(bao)質(zhì)期。因此(ci),納米復(fù)合(he)薄膜為殼聚糖(tang)在食(shi)品保鮮領(lǐng)域(yu)的高附加(jia)值商業(yè)應(yīng)(ying)用提供了一(yi)條具有吸(xi)引力和前景(jing)的途徑。
拉伸(shen)強度(TS)和(he)斷裂伸長(zhang)率(EB)是包裝(zhuang)薄膜的(de)關(guān)鍵特性,它們(men)決定了(le)薄膜(mo)承受(shou)機械(xie)應(yīng)力和(he)變形而不破裂(lie)的能力,從而(er)確保包裝(zhuang)產(chǎn)品的完(wan)整性和耐(nai)用性。金屬 - 多(duo)酚納(na)米粒子(MPN NPs)和(he)姜黃素(Cur)的(de)加入顯著(zhu)提高了殼聚(ju)糖基薄(bao)膜的拉(la)伸強(qiang)度和斷裂伸長(zhang)率。這可能歸(gui)因于(yu) MPN@Cur NPs在薄膜基質(zhì)(zhi)中的(de)有效分布(bu)。分散(san)的 MPN@Cur NPs具有較(jiao)高的表面(mian)能和較大(da)的比表面(mian)積,有助于 MPN@Cur NPs與(yu)薄膜基質(zhì)之(zhi)間形(xing)成更強的界(jie)面結(jié)(jie)合,從而增強(qiang)薄膜的機械性(xing)能。然而,殼(ke)聚糖基(ji)薄膜的機械性(xing)能并未(wei)隨著 MPN@Cur NPs含(han)量的增加(jia)而持續(xù)提升(sheng),這可能是(shi)因為當 MPN@Cur NPs含量較(jiao)高時,其容(rong)易聚集(ji)形成團聚(ju)體。這種聚(ju)集是由(you)納米粒子(zi)之間(jian)存在(zai)的氫鍵和化(hua)學鍵導(dǎo)(dao)致的,可通過(guo)使用合適(shi)的分散(san)劑來避免(mian)。此外,CS - MPN@Cur NPs薄(bao)膜的拉(la)伸強度值與(yu)低密(mi)度聚乙烯(xi)(45.2 - 58.6 MPa)相當,表(biao)明其(qi)適合作為食(shi)品包裝材料(liao)。
參考文(wen)獻:Shuifang Mao et al. Modification of physicochemical, antioxidant, and antibacterial properties of chitosan film with curcumin-loaded TA/Fe nanoparticles. Food Hydrocolloids. 2024