技術(shù)文章
Technical articles近日,南京(jing)中醫(yī)(yi)藥大學(xué)研究(jiu)人員在(zai)國際食(shi)品期刊《Food Chemistry》(中科院(yuan)一區(qū),IF:9.8)發(fā)表了(le)題為"Effects of incorporation of natural oleosomes on physicochemical properties of soy protein isolate-based films"的研究論(lun)文。在該論文中(zhong),研究(jiu)人員利用上(shang)海騰拔Rapid TA國(guo)產(chǎn)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用于測(ce)定大豆(dou)分離蛋白(bai)基膜的拉伸強(qiáng)(qiang)度和斷裂伸(shen)長率(lv)指標(biāo)。
本研究開發(fā)(fa)了一種功能(neng)性大豆分離(li)蛋白(bai)(SPI)基薄(bao)膜,該(gai)薄膜中(zhong)摻入了植(zhi)物源油(you)體(來源于芥菜(cai)籽、葡萄籽和辣(la)椒籽),并對(duì)其(qi)理化性質(zhì)(zhi)、抗氧化及抗菌(jun)活性以及食品(pin)保鮮效果(guo)進(jìn)行了系(xi)統(tǒng)評(píng)估。薄膜的(de)制備過程如(ru)下:首先將油(you)體整合(he)到大(da)豆分離蛋(dan)白基質(zhì)(zhi)中,隨(sui)后采用溶劑澆(jiao)鑄法成型。理化(hua)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,添加葡(pu)萄籽油體的(de)薄膜在性能改(gai)善方面(mian)效果最為(wei)顯著,具體表現(xiàn)(xian)為:透明度(du)降低 56%,水蒸(zheng)氣透過率降低(di) 11%,脂質(zhì)過氧化程(cheng)度降低(di)(過氧化值降(jiang)低 43%),疏水性(xing)增強(qiáng)(接觸角增(zeng)加 20%),柔韌(ren)性提高(斷(duan)裂伸(shen)長率增(zeng)加 16%)。所有含油體(ti)的薄(bao)膜均表現(xiàn)出(chu)較強(qiáng)的抗氧(yang)化 / 抗菌(jun)活性。在為期 7 天(tian)、溫度為(wei) 4℃的冷(leng)藏草莓保鮮(xian)試驗(yàn)中(zhong),葡萄籽油體薄(bao)膜在維持草(cao)莓硬度、維生(sheng)素 C 含量(liang)及微生(sheng)物安全性方(fang)面效果(guo)zuijia,性能優(yōu)于聚(ju)乙烯薄膜(mo)。這些研究結(jié)果(guo)表明,油(you)體可(ke)作為(wei)可持續(xù)、多功(gong)能的(de)添加(jia)劑用于活(huo)性食品包(bao)裝領(lǐng)域(yu)?;?yu)其來源(yuan)特異性的生物(wu)活性成分(fen)和結(jié)(jie)構(gòu)優(yōu)勢,油體(ti)能夠?yàn)槭称钒?bao)裝薄膜提供可(ke)調(diào)控的性(xing)能。
如表(biao) 1 所示,油(you)體的(de)摻入顯(xian)著降(jiang)低了薄膜(mo)的拉伸強(qiáng)(qiang)度。這種(zhong)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)均一性與(yu)連續(xù)性,進(jìn)而(er)削弱了生物聚(ju)合物(wu)鏈之間的分子(zi)間相互作用(yong)。該觀察(cha)結(jié)果與以(yi)往研究一致,即(ji)添加脂質(zhì)通(tong)常會(huì)降低生物(wu)聚合(he)物薄膜(mo)的拉伸(shen)強(qiáng)度。值得(de)注意的是(shi),拉伸強(qiáng)(qiang)度的(de)降低(di)幅度因油(you)體類型而異。與(yu)添加其(qi)他類型油體(ti)的薄膜(mo)相比(bi),摻入葡萄(tao)籽油(you)體的薄膜表現(xiàn)(xian)出相對(duì)更高(gao)的拉伸強(qiáng)(qiang)度。此現(xiàn)象可(ke)能與葡萄(tao)籽油(you)體較小的粒徑(jing)有關(guān) —— 較小的粒(li)徑使(shi)其能在聚(ju)合物(wu)基質(zhì)中實(shí)現(xiàn)更(geng)均勻的分(fen)布,從而(er)對(duì)分子間(jian)作用力的破壞(huai)程度更小(xiao)。這一發(fā)現(xiàn)也(ye)與先前的研(yan)究結(jié)論相(xiang)符,即薄膜(mo)中脂質(zhì)分布越(yue)均勻,其對(duì)拉伸(shen)強(qiáng)度(du)的負(fù)(fu)面影響就越不(bu)顯著。
正如理(li)論預(yù)測(ce)的那樣,聚合(he)物薄膜的拉伸(shen)強(qiáng)度與斷(duan)裂伸長率之(zhi)間存(cun)在負(fù)(fu)相關(guān)(guan)關(guān)系。我們的(de)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)(shi)了這(zhe)一理論關(guān)(guan)系。如表(biao) 1 所示,油體(ti)的摻入(ru)不僅降(jiang)低了薄(bao)膜的拉伸(shen)強(qiáng)度,同(tong)時(shí)還提高(gao)了其(qi)斷裂伸(shen)長率(EB)。該現(xiàn)(xian)象主要?dú)w因于(yu)油體的添加增(zeng)強(qiáng)了聚合(he)物鏈的分子流(liu)動(dòng)性。這些(xie)發(fā)現(xiàn)與以(yi)往研究一致,即(ji)脂質(zhì)(zhi)的摻入可(ke)顯著提升(sheng)薄膜的延展性(xing)。值得注意的是(shi),斷裂伸長(zhang)率的提升(sheng)幅度因油(you)體類型(xing)而異。含(han)有葡萄籽(zi)油體的薄膜表(biao)現(xiàn)出尤為高(gao)的斷裂伸(shen)長率值,這可能(neng)與其較小(xiao)的粒徑有關(guān)(guan) —— 較小的粒(li)徑使其能(neng)在聚合物基質(zhì)(zhi)中實(shí)現(xiàn)更均勻(yun)的分布。這(zhe)種均勻(yun)分散使油體能(neng)夠有(you)效發(fā)揮增(zeng)塑劑(ji)的作用,為(wei)聚合物鏈(lian)賦予更高的柔(rou)韌性。該(gai)觀察結(jié)果(guo)與早期針對(duì)(dui)大豆(dou)蛋白基薄膜的(de)研究(jiu)結(jié)論(lun)相符(fu),后者(zhe)表明精(jing)油分(fen)布越(yue)均勻,薄膜(mo)的延展(zhan)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。