技術文(wen)章
Technical articles近日,南京(jing)中醫(yī)藥(yao)大學(xue)研究人員在國(guo)際食品期刊《Food Chemistry》(中科院(yuan)一區(qū)(qu),IF:9.8)發(fā)表了題為"Effects of incorporation of natural oleosomes on physicochemical properties of soy protein isolate-based films"的研究論文。在該論(lun)文中,研(yan)究人(ren)員利用上海(hai)騰拔Rapid TA國產(chǎn)質(zhi)構儀用(yong)于測(ce)定大豆分(fen)離蛋白基膜的(de)拉伸強度和斷(duan)裂伸長率(lv)指標。
本研究(jiu)開發(fā)了(le)一種(zhong)功能(neng)性大(da)豆分離蛋(dan)白(SPI)基薄膜,該薄(bao)膜中(zhong)摻入了植物源(yuan)油體(來源于(yu)芥菜籽、葡萄籽(zi)和辣椒籽),并對(dui)其理(li)化性(xing)質、抗氧化及(ji)抗菌活(huo)性以及(ji)食品保鮮效果(guo)進行了(le)系統(tǒng)評(ping)估。薄膜(mo)的制備(bei)過程如下:首(shou)先將油(you)體整合(he)到大豆分離蛋(dan)白基質中,隨(sui)后采用溶劑(ji)澆鑄(zhu)法成(cheng)型。理化特(te)性分析表(biao)明,與(yu)對照大豆分離(li)蛋白薄膜(mo)相比,添加(jia)葡萄籽油體的(de)薄膜在性(xing)能改善方面(mian)效果(guo)最為顯著(zhu),具體表現(xiàn)為(wei):透明度降低 56%,水蒸氣透過率(lv)降低 11%,脂質(zhi)過氧化程度(du)降低(過氧(yang)化值降低 43%),疏水性增強(接(jie)觸角增加 20%),柔韌性(xing)提高(斷(duan)裂伸長率(lv)增加 16%)。所有含油(you)體的(de)薄膜(mo)均表現(xiàn)(xian)出較強的抗(kang)氧化(hua) / 抗菌活(huo)性。在為期 7 天、溫(wen)度為 4℃的(de)冷藏草莓保鮮(xian)試驗中,葡(pu)萄籽油體(ti)薄膜在維(wei)持草莓硬度、維(wei)生素 C 含(han)量及(ji)微生物安全性(xing)方面效(xiao)果zuijia,性能優(yōu)(you)于聚乙烯(xi)薄膜(mo)。這些(xie)研究結果表明(ming),油體可(ke)作為可(ke)持續(xù)、多功能(neng)的添加劑用(yong)于活性(xing)食品包裝(zhuang)領域(yu)?;?yu)其來源特(te)異性的(de)生物活(huo)性成分和(he)結構(gou)優(yōu)勢,油(you)體能(neng)夠為食品包(bao)裝薄膜提供可(ke)調(diào)控的性(xing)能。
如表 1 所(suo)示,油(you)體的(de)摻入(ru)顯著降(jiang)低了(le)薄膜的(de)拉伸強(qiang)度。這種(zhong)降低主要歸(gui)因于油(you)體破壞(huai)了聚合(he)物基質的均(jun)一性(xing)與連續(xù)性(xing),進而削弱了生(sheng)物聚合物鏈之(zhi)間的分子(zi)間相互作(zuo)用。該觀察結果(guo)與以(yi)往研究一(yi)致,即添(tian)加脂質(zhi)通常會降低生(sheng)物聚合物薄(bao)膜的拉伸(shen)強度。值得(de)注意的(de)是,拉伸強(qiang)度的降(jiang)低幅度因油體(ti)類型而(er)異。與添(tian)加其他類型(xing)油體的薄(bao)膜相(xiang)比,摻入葡萄籽(zi)油體的薄膜表(biao)現(xiàn)出相對(dui)更高的拉(la)伸強度(du)。此現(xiàn)象可(ke)能與葡萄(tao)籽油體較小的(de)粒徑(jing)有關 —— 較(jiao)小的粒(li)徑使其能在聚(ju)合物基質中(zhong)實現(xiàn)更均(jun)勻的分布,從而(er)對分子間作用(yong)力的破壞程(cheng)度更(geng)小。這一發(fā)現(xiàn)(xian)也與先前的研(yan)究結論(lun)相符,即薄(bao)膜中脂質(zhi)分布越均(jun)勻,其對拉伸(shen)強度的負面影(ying)響就越不(bu)顯著。
正如(ru)理論預測(ce)的那樣,聚合物(wu)薄膜的(de)拉伸強(qiang)度與(yu)斷裂伸長率之(zhi)間存(cun)在負(fu)相關(guan)關系。我們的(de)實驗結果證實(shi)了這(zhe)一理論關系。如(ru)表 1 所示(shi),油體的摻(can)入不僅(jin)降低了(le)薄膜的拉伸強(qiang)度,同時(shi)還提(ti)高了其(qi)斷裂(lie)伸長率(EB)。該(gai)現(xiàn)象主(zhu)要歸因于油體(ti)的添加增(zeng)強了聚(ju)合物鏈的(de)分子流動(dong)性。這些發(fā)現(xiàn)與(yu)以往研(yan)究一致,即脂(zhi)質的(de)摻入可(ke)顯著提(ti)升薄(bao)膜的延(yan)展性。值得注意(yi)的是,斷裂伸長(zhang)率的提升(sheng)幅度因油體類(lei)型而異。含(han)有葡萄(tao)籽油體(ti)的薄膜(mo)表現(xiàn)出尤為高(gao)的斷裂伸(shen)長率值,這可能(neng)與其較小的粒(li)徑有關 —— 較(jiao)小的粒徑使其(qi)能在聚合(he)物基質中實(shi)現(xiàn)更均勻的分(fen)布。這種均(jun)勻分散使油體(ti)能夠有(you)效發(fā)(fa)揮增(zeng)塑劑(ji)的作(zuo)用,為聚合物鏈(lian)賦予更高的(de)柔韌性。該觀(guan)察結果(guo)與早期針(zhen)對大豆(dou)蛋白基薄膜(mo)的研究(jiu)結論相符,后(hou)者表明精油分(fen)布越(yue)均勻,薄膜(mo)的延展性就(jiu)越好。
參考文(wen)獻:Qin Hu, et al. Effects of incorporation of natural oleosomes on physicochemical properties of soy protein isolate-based films. Food Chemistry, 2025。