技術(shù)文(wen)章
Technical articles近日,浙(zhe)江大學(xué)研究人(ren)員在(zai)國際食品(pin)頂刊《Food Hydrocolloids》(中(zhong)科院一區(qū),影(ying)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"的研究性(xing)論文。在該論文中(zhong),研究人員(yuan)利用上海(hai)騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于測(cè)定(ding)殼聚糖膜(mo)的拉伸強(qiáng)度和(he)斷裂伸(shen)長(zhǎng)率。
本研究(jiu)旨在(zai)使用(yong)載有姜黃素的(de)金屬-多酚納(na)米粒(li)子(MPN@Cur NPs)作為活(huo)性劑來制(zhi)備一種新型的(de)殼聚糖基薄膜(mo),該薄膜用于(yu)食品(pin)保鮮。MPN@Cur NPs 的(de)平均粒(li)徑和 ζ 電位分別(bie)測(cè)定(ding)為 205.9 nm和 - 26.8 mV。通過掃(sao)描電子顯微鏡(jing)、紅外光(guang)譜儀(yi)、X 射線衍射儀、紫(zi)外光譜儀、抗氧(yang)化活性和抗菌(jun)活性(xing)分析,研究了添(tian)加 MPN@Cur NPs 對(duì)殼(ke)聚糖基(ji)薄膜的形貌、微(wei)觀結(jié)構(gòu)、理(li)化特性(xing)及功能(neng)活性的(de)影響(xiang)。結(jié)果表明,MPN@Cur NPs 與殼(ke)聚糖具有(you)良好的機(jī)械相(xiang)容性,能有效填(tian)充薄(bao)膜基質(zhì)中(zhong)的空隙,并顯(xian)著增強(qiáng)(qiang)其機(jī)械(xie)性能(neng)(斷裂(lie)伸長(zhǎng)率從 22.6% 提高(gao)到 37.3%;拉(la)伸強(qiáng)(qiang)度從 31.1 MPa提高到 43.6 MPa)。此(ci)外,與純殼聚(ju)糖薄膜相(xiang)比,添加 MPN@Cur NPs 的薄(bao)膜表(biao)現(xiàn)出更優(yōu)異(yi)的阻隔(ge)性能(如水蒸氣(qi)和氧氣(qi)透過性)、增強(qiáng)的(de)熱穩(wěn)定(ding)性以及改善(shan)的紫外(wai)線阻隔能(neng)力(紫(zi)外線透過(guo)率從 93.6% 降至 35.3%)。而(er)且,這些薄(bao)膜對(duì)食(shi)源性病原體(ti)金黃(huang)色葡萄球(qiu)菌和大腸桿(gan)菌的(de)抗菌(jun)能力顯(xian)著增(zeng)強(qiáng),抗(kang)氧化活性也有(you)所提高(gao)(對(duì) DPPH 的(de)清除(chu)能力從 9.22% 提高(gao)到 85.19%,對(duì) ABTS 的(de)清除(chu)能力從 8.62% 提(ti)高到 80.02%)。最終,該(gai)殼聚糖基薄膜(mo)顯著延長(zhǎng)了(le) 25℃下儲(chǔ)存牛奶的(de)保質(zhì)期。因此,納(na)米復(fù)合薄膜(mo)為殼聚(ju)糖在食品(pin)保鮮領(lǐng)域的(de)高附(fu)加值(zhi)商業(yè)(ye)應(yīng)用提供(gong)了一條具有吸(xi)引力和前景(jing)的途徑。
拉伸強(qiáng)度(TS)和(he)斷裂伸長(zhǎng)率(EB)是(shi)包裝薄膜的關(guān)(guan)鍵特性,它們決(jue)定了薄膜(mo)承受(shou)機(jī)械應(yīng)力和(he)變形而(er)不破裂的(de)能力,從而確(que)保包(bao)裝產(chǎn)品的完(wan)整性和耐用(yong)性。金屬 - 多(duo)酚納米粒子(zi)(MPN NPs)和姜黃素(Cur)的(de)加入顯著(zhu)提高了殼聚(ju)糖基薄(bao)膜的(de)拉伸(shen)強(qiáng)度和斷裂伸(shen)長(zhǎng)率。這可能(neng)歸因于 MPN@Cur NPs在薄(bao)膜基(ji)質(zhì)中的(de)有效(xiao)分布。分散的(de) MPN@Cur NPs具有較高(gao)的表面能(neng)和較(jiao)大的比(bi)表面積,有助于(yu) MPN@Cur NPs與薄(bao)膜基(ji)質(zhì)之間(jian)形成更(geng)強(qiáng)的界面結(jié)(jie)合,從而增(zeng)強(qiáng)薄膜(mo)的機(jī)(ji)械性能。然(ran)而,殼(ke)聚糖基薄膜的(de)機(jī)械性能并(bing)未隨著(zhe) MPN@Cur NPs含量(liang)的增加而(er)持續(xù)提升(sheng),這可能是因(yin)為當(dāng) MPN@Cur NPs含(han)量較高時(shí),其(qi)容易(yi)聚集形(xing)成團(tuán)聚體。這(zhe)種聚集是由(you)納米粒子之(zhi)間存在(zai)的氫(qing)鍵和化(hua)學(xué)鍵導(dǎo)(dao)致的,可通過使(shi)用合適(shi)的分(fen)散劑(ji)來避免。此外(wai),CS - MPN@Cur NPs薄膜的拉伸(shen)強(qiáng)度值(zhi)與低密度聚(ju)乙烯(45.2 - 58.6 MPa)相當(dāng),表明(ming)其適合作為(wei)食品包(bao)裝材料。
參考文獻(xiàn)(xian):Shuifang Mao et al. Modification of physicochemical, antioxidant, and antibacterial properties of chitosan film with curcumin-loaded TA/Fe nanoparticles. Food Hydrocolloids. 2024