技術(shù)(shu)文章
Technical articles近日,南京中(zhong)醫(yī)藥大(da)學研究人員在(zai)國際(ji)食品期(qi)刊《Food Chemistry》(中科院(yuan)一區(qū)(qu),IF:9.8)發(fā)表了題為(wei)"Effects of incorporation of natural oleosomes on physicochemical properties of soy protein isolate-based films"的研究論(lun)文。在該論文中,研(yan)究人員利用(yong)上海騰拔(ba)Rapid TA國產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于測定大(da)豆分(fen)離蛋白基膜(mo)的拉(la)伸強度和斷(duan)裂伸長率指標(biao)。
本研究開發(fā)了(le)一種功能性(xing)大豆(dou)分離蛋白(bai)(SPI)基薄膜(mo),該薄膜中摻(can)入了植(zhi)物源油體(來源(yuan)于芥菜籽(zi)、葡萄籽和(he)辣椒(jiao)籽),并對其(qi)理化性質(zhì)(zhi)、抗氧化及抗菌(jun)活性以及(ji)食品保鮮效(xiao)果進行了(le)系統(tǒng)評估。薄膜(mo)的制(zhi)備過(guo)程如(ru)下:首先將(jiang)油體整(zheng)合到大(da)豆分離蛋白(bai)基質(zhì)中(zhong),隨后采(cai)用溶劑(ji)澆鑄法成型。理(li)化特性分析表(biao)明,與對(dui)照大豆分離(li)蛋白薄膜相比(bi),添加葡(pu)萄籽(zi)油體的(de)薄膜(mo)在性能(neng)改善方面效果(guo)最為顯(xian)著,具體表現(xiàn)為(wei):透明度降(jiang)低 56%,水蒸氣透過率(lv)降低 11%,脂質(zhì)過氧(yang)化程(cheng)度降低(di)(過氧化值降(jiang)低 43%),疏水性增(zeng)強(接(jie)觸角增(zeng)加 20%),柔韌性提高(gao)(斷裂(lie)伸長率(lv)增加 16%)。所有含油體的(de)薄膜(mo)均表現(xiàn)出較強(qiang)的抗氧化 / 抗菌(jun)活性。在為期 7 天(tian)、溫度(du)為 4℃的冷藏草(cao)莓保鮮試驗中(zhong),葡萄籽(zi)油體薄膜在維(wei)持草莓硬(ying)度、維(wei)生素(su) C 含量(liang)及微(wei)生物安全性方(fang)面效果(guo)zuijia,性能優(yōu)于聚乙(yi)烯薄膜(mo)。這些研(yan)究結(jié)(jie)果表明,油體可(ke)作為可持續(xù)、多(duo)功能的(de)添加(jia)劑用于活性(xing)食品包裝領(lǐng)(ling)域。基于其來源(yuan)特異性(xing)的生物(wu)活性成分和(he)結(jié)構(gòu)優(yōu)勢,油體(ti)能夠(gou)為食品(pin)包裝薄膜提(ti)供可調(diào)控的性(xing)能。
如表 1 所示(shi),油體的摻入(ru)顯著(zhu)降低了薄(bao)膜的拉(la)伸強度。這種降(jiang)低主要歸(gui)因于油體破(po)壞了聚合(he)物基(ji)質(zhì)的均一性與(yu)連續(xù)性(xing),進而(er)削弱了生物(wu)聚合(he)物鏈之間的(de)分子間相互(hu)作用。該觀察(cha)結(jié)果與以(yi)往研究一致(zhi),即添加(jia)脂質(zhì)(zhi)通常(chang)會降低生(sheng)物聚(ju)合物薄膜的拉(la)伸強度。值得注(zhu)意的是,拉(la)伸強度的降低(di)幅度(du)因油體類型而(er)異。與添加其(qi)他類型油體(ti)的薄(bao)膜相比,摻入(ru)葡萄籽(zi)油體的薄膜(mo)表現(xiàn)出相(xiang)對更高(gao)的拉伸強度(du)。此現(xiàn)象可能與(yu)葡萄(tao)籽油體較(jiao)小的(de)粒徑有關(guān) —— 較小(xiao)的粒徑使(shi)其能在聚合(he)物基質(zhì)中實(shi)現(xiàn)更(geng)均勻的分(fen)布,從而對分(fen)子間(jian)作用(yong)力的(de)破壞程度更小(xiao)。這一(yi)發(fā)現(xiàn)也與(yu)先前的研究(jiu)結(jié)論相符,即(ji)薄膜中脂(zhi)質(zhì)分布越均勻(yun),其對(dui)拉伸強度(du)的負面影響(xiang)就越不顯(xian)著。
正如理論預(yu)測的那樣,聚(ju)合物(wu)薄膜的拉伸強(qiang)度與斷裂(lie)伸長率之間存(cun)在負(fu)相關(guān)關(guān)系。我們(men)的實驗結(jié)(jie)果證實了這(zhe)一理論關(guān)系(xi)。如表 1 所示(shi),油體的摻入(ru)不僅降低了(le)薄膜(mo)的拉伸強(qiang)度,同(tong)時還(hai)提高了(le)其斷(duan)裂伸長率(lv)(EB)。該現(xiàn)象(xiang)主要(yao)歸因(yin)于油體的添加(jia)增強(qiang)了聚合(he)物鏈的分子流(liu)動性(xing)。這些(xie)發(fā)現(xiàn)與以(yi)往研究一(yi)致,即脂質(zhì)(zhi)的摻(can)入可顯著提升(sheng)薄膜的延展性(xing)。值得注意的(de)是,斷(duan)裂伸長(zhang)率的提升幅度(du)因油體類(lei)型而異。含(han)有葡萄籽油(you)體的薄膜表現(xiàn)(xian)出尤為高的斷(duan)裂伸(shen)長率值,這(zhe)可能與(yu)其較小的粒徑(jing)有關(guān) —— 較小的粒(li)徑使其能在聚(ju)合物基質(zhì)中實(shi)現(xiàn)更均勻的分(fen)布。這種均勻(yun)分散使油體能(neng)夠有效發(fā)揮(hui)增塑劑(ji)的作用,為聚合(he)物鏈賦(fu)予更高的(de)柔韌(ren)性。該觀(guan)察結(jié)果與早(zao)期針對(dui)大豆蛋白(bai)基薄膜的研(yan)究結(jié)論相(xiang)符,后者表明(ming)精油分布(bu)越均勻,薄(bao)膜的延展性就(jiu)越好(hao)。
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。