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Technical articles近日,南京(jing)中醫(yī)藥大(da)學(xué)研究人員(yuan)在國(guó)際食(shi)品期(qi)刊《Food Chemistry》(中科院一(yi)區(qū),IF:9.8)發(fā)表(biao)了題為"Effects of incorporation of natural oleosomes on physicochemical properties of soy protein isolate-based films"的研究(jiu)論文。在該論文中(zhong),研究人員利用(yong)上海(hai)騰拔Rapid TA國(guó)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于測(cè)定(ding)大豆分(fen)離蛋白(bai)基膜的拉伸強(qiáng)(qiang)度和斷裂伸長(zhǎng)(zhang)率指標(biāo)(biao)。
本研究(jiu)開發(fā)了一(yi)種功能性大豆(dou)分離蛋白(SPI)基(ji)薄膜,該(gai)薄膜中摻入(ru)了植物源油體(ti)(來(lái)源(yuan)于芥菜籽、葡萄(tao)籽和辣椒籽),并(bing)對(duì)其理化性(xing)質(zhì)、抗氧(yang)化及(ji)抗菌(jun)活性(xing)以及食品保(bao)鮮效果進(jìn)行了(le)系統(tǒng)評(píng)(ping)估。薄膜的制備(bei)過(guò)程如(ru)下:首先(xian)將油體整(zheng)合到大(da)豆分離蛋(dan)白基質(zhì)中,隨后(hou)采用溶劑澆鑄(zhu)法成型(xing)。理化特性(xing)分析表(biao)明,與(yu)對(duì)照大豆(dou)分離蛋白薄(bao)膜相比,添加(jia)葡萄籽油體(ti)的薄(bao)膜在性能改善(shan)方面效(xiao)果最為顯著(zhu),具體表現(xiàn)(xian)為:透明度降(jiang)低 56%,水蒸氣透(tou)過(guò)率(lv)降低 11%,脂質(zhì)過(guò)氧(yang)化程(cheng)度降(jiang)低(過(guò)氧化(hua)值降低 43%),疏水性增強(qiáng)(接(jie)觸角(jiao)增加 20%),柔韌性(xing)提高(斷(duan)裂伸長(zhǎng)率增(zeng)加 16%)。所有含油體的(de)薄膜均表現(xiàn)出(chu)較強(qiáng)(qiang)的抗氧化(hua) / 抗菌活性。在為(wei)期 7 天、溫(wen)度為 4℃的(de)冷藏草莓保鮮(xian)試驗(yàn)中,葡萄籽(zi)油體薄膜在(zai)維持草莓硬度(du)、維生素 C 含量(liang)及微生物安全(quan)性方(fang)面效(xiao)果zuijia,性能(neng)優(yōu)于聚乙(yi)烯薄膜。這些(xie)研究(jiu)結(jié)果(guo)表明,油體可作(zuo)為可持(chi)續(xù)、多功能的添(tian)加劑用(yong)于活性食(shi)品包(bao)裝領(lǐng)域?;?yu)其來(lái)源特異性(xing)的生物活性成(cheng)分和結(jié)構(gòu)(gou)優(yōu)勢(shì),油體能夠(gou)為食品(pin)包裝薄膜提供(gong)可調(diào)控的性能(neng)。
如表 1 所示,油體(ti)的摻入顯(xian)著降低了薄(bao)膜的拉(la)伸強(qiáng)度(du)。這種(zhong)降低主要?dú)w(gui)因于油(you)體破壞了聚(ju)合物基質(zhì)的均(jun)一性與連續(xù)性(xing),進(jìn)而削(xue)弱了生物聚(ju)合物(wu)鏈之間的(de)分子間相互作(zuo)用。該(gai)觀察結(jié)(jie)果與以往研(yan)究一致(zhi),即添加脂(zhi)質(zhì)通(tong)常會(huì)(hui)降低(di)生物(wu)聚合(he)物薄膜的拉伸(shen)強(qiáng)度。值得注意(yi)的是,拉伸(shen)強(qiáng)度的降低(di)幅度因油體類(lei)型而(er)異。與添加其(qi)他類型(xing)油體的(de)薄膜相比,摻(can)入葡(pu)萄籽油體的(de)薄膜表現(xiàn)出相(xiang)對(duì)更高的(de)拉伸強(qiáng)度(du)。此現(xiàn)象可(ke)能與葡萄(tao)籽油體較(jiao)小的粒徑(jing)有關(guān) —— 較小(xiao)的粒徑使(shi)其能在聚合(he)物基質(zhì)(zhi)中實(shí)現(xiàn)更均(jun)勻的分布,從而(er)對(duì)分子間(jian)作用力的(de)破壞程度更小(xiao)。這一(yi)發(fā)現(xiàn)也(ye)與先(xian)前的研究(jiu)結(jié)論相符,即薄(bao)膜中脂質(zhì)分(fen)布越均勻,其(qi)對(duì)拉(la)伸強(qiáng)(qiang)度的負(fù)(fu)面影響就越不(bu)顯著。
正如理論(lun)預(yù)測(cè)的那樣,聚(ju)合物薄膜的拉(la)伸強(qiáng)(qiang)度與斷裂(lie)伸長(zhǎng)率之間存(cun)在負(fù)(fu)相關(guān)關(guān)系。我們(men)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證(zheng)實(shí)了這一理(li)論關(guān)系。如表(biao) 1 所示,油體(ti)的摻入不僅降(jiang)低了薄膜的拉(la)伸強(qiáng)度(du),同時(shí)還提(ti)高了其斷裂伸(shen)長(zhǎng)率(EB)。該現(xiàn)(xian)象主要?dú)w因(yin)于油(you)體的(de)添加增強(qiáng)了聚(ju)合物鏈的分子(zi)流動(dòng)性(xing)。這些(xie)發(fā)現(xiàn)與以往(wang)研究一(yi)致,即(ji)脂質(zhì)(zhi)的摻入(ru)可顯著提升薄(bao)膜的延(yan)展性。值(zhi)得注意的是(shi),斷裂(lie)伸長(zhǎng)(zhang)率的提升(sheng)幅度因油體類(lei)型而(er)異。含有葡(pu)萄籽油體(ti)的薄膜(mo)表現(xiàn)出尤為高(gao)的斷裂伸(shen)長(zhǎng)率值,這可(ke)能與其較小的(de)粒徑有(you)關(guān) —— 較小的(de)粒徑使其能在(zai)聚合物基質(zhì)中(zhong)實(shí)現(xiàn)更均勻(yun)的分布(bu)。這種(zhong)均勻分散(san)使油體能夠(gou)有效發(fā)揮增塑(su)劑的作用,為(wei)聚合物鏈賦(fu)予更高的(de)柔韌性。該觀察(cha)結(jié)果與早期(qi)針對(duì)(dui)大豆蛋(dan)白基(ji)薄膜(mo)的研(yan)究結(jié)論相符(fu),后者表明(ming)精油分布越均(jun)勻,薄(bao)膜的(de)延展性(xing)就越好。
參考文獻(xiàn)(xian):Qin Hu, et al. Effects of incorporation of natural oleosomes on physicochemical properties of soy protein isolate-based films. Food Chemistry, 2025。