技術(shù)文章
Technical articles近日,南(nan)京中醫(yī)(yi)藥大學(xué)研(yan)究人員在(zai)國(guó)際食(shi)品期刊《Food Chemistry》(中科院一(yi)區(qū),IF:9.8)發(fā)表了題(ti)為"Effects of incorporation of natural oleosomes on physicochemical properties of soy protein isolate-based films"的研究論(lun)文。在該論(lun)文中,研(yan)究人員利(li)用上海騰拔(ba)Rapid TA國(guó)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于測(cè)定大豆(dou)分離蛋白基膜(mo)的拉(la)伸強(qiáng)度和斷(duan)裂伸長(zhǎng)率(lv)指標(biāo)。
本研究(jiu)開(kāi)發(fā)了一種(zhong)功能性大豆分(fen)離蛋(dan)白(SPI)基(ji)薄膜,該薄膜中(zhong)摻入(ru)了植(zhi)物源(yuan)油體(來(lái)源于(yu)芥菜籽、葡(pu)萄籽(zi)和辣(la)椒籽(zi)),并對(duì)其理化(hua)性質(zhì)、抗氧化(hua)及抗菌活性以(yi)及食品保鮮(xian)效果進(jìn)行(xing)了系統(tǒng)評(píng)(ping)估。薄膜的(de)制備過(guò)程如下(xia):首先(xian)將油(you)體整合到大(da)豆分離蛋白基(ji)質(zhì)中,隨后采(cai)用溶劑澆鑄法(fa)成型。理(li)化特性分(fen)析表明(ming),與對(duì)照(zhao)大豆分離蛋(dan)白薄膜(mo)相比,添(tian)加葡萄籽(zi)油體的薄(bao)膜在性(xing)能改(gai)善方面(mian)效果最為顯著(zhu),具體(ti)表現(xiàn)為:透明度降低 56%,水蒸(zheng)氣透(tou)過(guò)率降(jiang)低 11%,脂質(zhì)過(guò)氧化程(cheng)度降低(過(guò)氧(yang)化值降低(di) 43%),疏水性增強(qiáng)(qiang)(接觸(chu)角增加 20%),柔韌性(xing)提高(斷裂伸(shen)長(zhǎng)率增加 16%)。所有含(han)油體(ti)的薄膜均表現(xiàn)(xian)出較(jiao)強(qiáng)的抗氧化(hua) / 抗菌活性。在(zai)為期 7 天(tian)、溫度為 4℃的(de)冷藏草莓保鮮(xian)試驗(yàn)中,葡萄(tao)籽油體薄膜在(zai)維持(chi)草莓硬度、維(wei)生素 C 含(han)量及微生(sheng)物安全(quan)性方面效(xiao)果zuijia,性能(neng)優(yōu)于聚乙烯(xi)薄膜。這些(xie)研究結(jié)果表(biao)明,油(you)體可(ke)作為可持續(xù)(xu)、多功能(neng)的添加劑用于(yu)活性食品包裝(zhuang)領(lǐng)域?;谄?qi)來(lái)源特異性的(de)生物活性成分(fen)和結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì),油(you)體能夠(gou)為食品包裝薄(bao)膜提供可調(diào)(diao)控的性能。
如表 1 所(suo)示,油體的(de)摻入顯著(zhu)降低了(le)薄膜的拉伸強(qiáng)(qiang)度。這(zhe)種降低主(zhu)要?dú)w因于油(you)體破(po)壞了聚合(he)物基質(zhì)的(de)均一(yi)性與(yu)連續(xù)性,進(jìn)而削(xue)弱了(le)生物聚合物鏈(lian)之間的(de)分子間相互(hu)作用。該觀察結(jié)(jie)果與以(yi)往研究(jiu)一致,即(ji)添加脂質(zhì)(zhi)通常會(huì)降低(di)生物聚合(he)物薄膜的拉伸(shen)強(qiáng)度。值(zhi)得注意(yi)的是,拉伸(shen)強(qiáng)度的(de)降低幅度(du)因油體類(lèi)型而(er)異。與添加其他(ta)類(lèi)型(xing)油體的薄膜(mo)相比,摻入葡(pu)萄籽油體的(de)薄膜表現(xiàn)(xian)出相對(duì)更(geng)高的拉伸強(qiáng)(qiang)度。此現(xiàn)象(xiang)可能與(yu)葡萄籽油體(ti)較小的粒(li)徑有關(guān) —— 較小的(de)粒徑使其能(neng)在聚合(he)物基質(zhì)(zhi)中實(shí)現(xiàn)更(geng)均勻(yun)的分(fen)布,從而對(duì)分子(zi)間作用(yong)力的破壞程度(du)更小。這一發(fā)現(xiàn)(xian)也與先(xian)前的研(yan)究結(jié)(jie)論相符(fu),即薄(bao)膜中脂質(zhì)分(fen)布越均勻,其(qi)對(duì)拉(la)伸強(qiáng)度(du)的負(fù)面影(ying)響就越不顯(xian)著。
正如理論(lun)預(yù)測(cè)的(de)那樣,聚合(he)物薄(bao)膜的拉伸(shen)強(qiáng)度與斷(duan)裂伸長(zhǎng)率(lv)之間(jian)存在負(fù)相(xiang)關(guān)關(guān)系。我們的(de)實(shí)驗(yàn)結(jié)果(guo)證實(shí)了這(zhe)一理論關(guān)系(xi)。如表 1 所示,油體(ti)的摻入不(bu)僅降低(di)了薄膜的拉伸(shen)強(qiáng)度,同時(shí)還提(ti)高了其斷裂(lie)伸長(zhǎng)率(EB)。該現(xiàn)(xian)象主要?dú)w因于(yu)油體的(de)添加增強(qiáng)了(le)聚合物(wu)鏈的分子流(liu)動(dòng)性(xing)。這些發(fā)現(xiàn)與(yu)以往研究一致(zhi),即脂質(zhì)(zhi)的摻(can)入可顯著提(ti)升薄膜的(de)延展(zhan)性。值得注(zhu)意的是,斷(duan)裂伸長(zhǎng)率(lv)的提升幅度(du)因油體類(lèi)型(xing)而異。含有葡萄(tao)籽油體(ti)的薄膜表(biao)現(xiàn)出尤(you)為高(gao)的斷裂(lie)伸長(zhǎng)率值,這(zhe)可能(neng)與其較小的粒(li)徑有關(guān)(guan) —— 較小的(de)粒徑使其能(neng)在聚合物基質(zhì)(zhi)中實(shí)現(xiàn)更均勻(yun)的分(fen)布。這種均勻(yun)分散使油體能(neng)夠有(you)效發(fā)揮增塑(su)劑的作(zuo)用,為聚合(he)物鏈賦予更高(gao)的柔韌性(xing)。該觀察結(jié)果(guo)與早期針對(duì)(dui)大豆蛋白基薄(bao)膜的研究(jiu)結(jié)論相符(fu),后者表明(ming)精油分布越均(jun)勻,薄(bao)膜的延展性就(jiu)越好。
參考文(wen)獻(xiàn):Qin Hu, et al. Effects of incorporation of natural oleosomes on physicochemical properties of soy protein isolate-based films. Food Chemistry, 2025。