技術(shù)文章
Technical articles近日,南京中(zhong)醫(yī)藥大學(xué)研究(jiu)人員在國際(ji)食品期(qi)刊《Food Chemistry》(中科院(yuan)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(yan)究論文。在該(gai)論文中,研究(jiu)人員(yuan)利用上海(hai)騰拔Rapid TA國產(chǎn)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用(yong)于測定(ding)大豆分(fen)離蛋白(bai)基膜的拉伸強(qiang)度和斷裂伸(shen)長率指標(biāo)(biao)。
本研(yan)究開發(fā)了一(yi)種功(gong)能性大豆(dou)分離蛋(dan)白(SPI)基(ji)薄膜,該薄(bao)膜中摻入了植(zhi)物源油體(來源(yuan)于芥(jie)菜籽、葡萄(tao)籽和辣椒(jiao)籽),并對其理(li)化性質(zhì)(zhi)、抗氧(yang)化及抗菌活性(xing)以及食品(pin)保鮮效果(guo)進行了(le)系統(tǒng)評估。薄膜(mo)的制(zhi)備過程(cheng)如下:首先將油(you)體整合到大豆(dou)分離(li)蛋白(bai)基質(zhì)(zhi)中,隨(sui)后采用溶劑(ji)澆鑄法(fa)成型。理(li)化特(te)性分析表(biao)明,與(yu)對照大(da)豆分離蛋白(bai)薄膜相比,添(tian)加葡萄籽(zi)油體的薄膜(mo)在性能改(gai)善方面效果最(zui)為顯著,具體(ti)表現(xiàn)(xian)為:透明度降低 56%,水蒸氣(qi)透過率降低(di) 11%,脂質(zhì)(zhi)過氧化程(cheng)度降低(過(guo)氧化值(zhi)降低 43%),疏水性(xing)增強(接(jie)觸角增加(jia) 20%),柔韌(ren)性提高(斷裂(lie)伸長率(lv)增加 16%)。所有含(han)油體的薄膜(mo)均表(biao)現(xiàn)出較強(qiang)的抗氧(yang)化 / 抗菌活性(xing)。在為期(qi) 7 天、溫度為 4℃的冷(leng)藏草莓保鮮(xian)試驗中,葡萄籽(zi)油體薄膜在維(wei)持草(cao)莓硬度、維(wei)生素(su) C 含量(liang)及微(wei)生物安(an)全性(xing)方面效果(guo)zuijia,性能優(yōu)于聚乙(yi)烯薄膜。這些研(yan)究結(jié)果表明(ming),油體可作為可(ke)持續(xù)、多(duo)功能(neng)的添加劑用(yong)于活性食品包(bao)裝領(lǐng)(ling)域?;谄?qi)來源特異性(xing)的生物活性成(cheng)分和(he)結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shi),油體能夠為(wei)食品包裝薄(bao)膜提供可(ke)調(diào)控的性能。
如表 1 所示,油(you)體的摻(can)入顯著降(jiang)低了薄膜的拉(la)伸強度。這種降(jiang)低主要歸因于(yu)油體破壞了(le)聚合物基質(zhì)的(de)均一性與連續(xù)(xu)性,進而(er)削弱了生物(wu)聚合物(wu)鏈之間的分(fen)子間相互作(zuo)用。該觀察結(jié)果(guo)與以往研(yan)究一致,即添加(jia)脂質(zhì)(zhi)通常會降低(di)生物聚合物薄(bao)膜的拉伸強(qiang)度。值得注(zhu)意的是(shi),拉伸(shen)強度的降低(di)幅度因油(you)體類型而異(yi)。與添加(jia)其他類(lei)型油體(ti)的薄(bao)膜相比,摻入葡(pu)萄籽油體(ti)的薄膜表現(xiàn)出(chu)相對更(geng)高的拉伸強度(du)。此現(xiàn)象可(ke)能與葡萄籽油(you)體較(jiao)小的粒徑有關(guān)(guan) —— 較小(xiao)的粒徑(jing)使其能在聚合(he)物基(ji)質(zhì)中實(shi)現(xiàn)更均勻的分(fen)布,從而對分(fen)子間作用(yong)力的(de)破壞程度(du)更小(xiao)。這一發(fā)現(xiàn)也(ye)與先前(qian)的研究結(jié)論相(xiang)符,即(ji)薄膜中脂質(zhì)分(fen)布越均勻,其對(dui)拉伸強度(du)的負面影(ying)響就越不顯(xian)著。
正如(ru)理論預(yù)(yu)測的那樣,聚合(he)物薄膜的拉(la)伸強度(du)與斷(duan)裂伸長率之(zhi)間存在負相關(guān)(guan)關(guān)系。我們(men)的實(shi)驗結(jié)果證實(shi)了這一理論(lun)關(guān)系(xi)。如表 1 所示,油(you)體的摻入不僅(jin)降低了薄(bao)膜的拉伸強度(du),同時還(hai)提高(gao)了其(qi)斷裂伸長率(EB)。該(gai)現(xiàn)象主要歸因(yin)于油體(ti)的添加(jia)增強了聚合(he)物鏈的(de)分子流動(dong)性。這(zhe)些發(fā)(fa)現(xiàn)與以(yi)往研(yan)究一致,即脂質(zhì)(zhi)的摻入可顯(xian)著提升薄(bao)膜的延展性。值(zhi)得注意的是,斷(duan)裂伸長率的提(ti)升幅度因油體(ti)類型而異。含有(you)葡萄(tao)籽油體的薄(bao)膜表現(xiàn)出尤為(wei)高的斷(duan)裂伸長(zhang)率值,這可(ke)能與其較小的(de)粒徑有關(guān)(guan) —— 較小的粒(li)徑使其能(neng)在聚合物基(ji)質(zhì)中(zhong)實現(xiàn)更均勻(yun)的分布。這種均(jun)勻分散使油體(ti)能夠有效(xiao)發(fā)揮增塑(su)劑的作(zuo)用,為(wei)聚合物鏈(lian)賦予更(geng)高的柔(rou)韌性。該觀察(cha)結(jié)果與早期(qi)針對大豆蛋白(bai)基薄(bao)膜的(de)研究結(jié)論相(xiang)符,后者表(biao)明精油分(fen)布越均勻,薄(bao)膜的(de)延展性就(jiu)越好。
參考(kao)文獻:Qin Hu, et al. Effects of incorporation of natural oleosomes on physicochemical properties of soy protein isolate-based films. Food Chemistry, 2025。