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Technical articles近日,南京(jing)中醫(yī)藥大學(xué)(xue)研究人(ren)員在(zai)國(guó)際食品期(qi)刊《Food Chemistry》(中科院一區(qū),IF:9.8)發(fā)(fa)表了題(ti)為"Effects of incorporation of natural oleosomes on physicochemical properties of soy protein isolate-based films"的研究(jiu)論文。在該(gai)論文中,研(yan)究人員利用(yong)上海騰(teng)拔Rapid TA國(guó)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于測(cè)(ce)定大豆分離(li)蛋白基(ji)膜的拉(la)伸強(qiáng)度和斷裂(lie)伸長(zhǎng)率指(zhi)標(biāo)。
本研究開發(fā)了(le)一種功(gong)能性(xing)大豆分離(li)蛋白(SPI)基(ji)薄膜,該薄(bao)膜中摻入了植(zhi)物源(yuan)油體(ti)(來源于芥菜(cai)籽、葡萄(tao)籽和辣椒(jiao)籽),并對(duì)(dui)其理化性(xing)質(zhì)、抗氧(yang)化及(ji)抗菌(jun)活性以(yi)及食(shi)品保鮮效(xiao)果進(jìn)行了系(xi)統(tǒng)評(píng)估(gu)。薄膜的制(zhi)備過程如下:首(shou)先將油體整(zheng)合到(dao)大豆分離蛋(dan)白基質(zhì)中(zhong),隨后采用溶劑(ji)澆鑄法成型。理(li)化特性分析(xi)表明,與(yu)對(duì)照大豆(dou)分離蛋(dan)白薄膜相(xiang)比,添加葡(pu)萄籽油(you)體的薄(bao)膜在性能改(gai)善方面效果(guo)最為顯著,具(ju)體表(biao)現(xiàn)為:透明度降(jiang)低 56%,水蒸氣(qi)透過率(lv)降低(di) 11%,脂質(zhì)(zhi)過氧化程度(du)降低(過氧(yang)化值降低 43%),疏水性(xing)增強(qiáng)(接(jie)觸角增加 20%),柔韌性提高(gao)(斷裂伸長(zhǎng)率增(zeng)加 16%)。所有(you)含油體(ti)的薄(bao)膜均表現(xiàn)(xian)出較(jiao)強(qiáng)的抗(kang)氧化(hua) / 抗菌活(huo)性。在為期(qi) 7 天、溫度(du)為 4℃的冷(leng)藏草莓保鮮(xian)試驗(yàn)中(zhong),葡萄(tao)籽油體(ti)薄膜(mo)在維持草(cao)莓硬度、維生素(su) C 含量及微生物(wu)安全(quan)性方面(mian)效果zuijia,性(xing)能優(yōu)于聚(ju)乙烯薄膜。這(zhe)些研(yan)究結(jié)果(guo)表明,油體(ti)可作為可持(chi)續(xù)、多(duo)功能的添加劑(ji)用于活性食(shi)品包裝領(lǐng)域?;?ji)于其(qi)來源特異性(xing)的生物(wu)活性成分(fen)和結(jié)構(gòu)優(yōu)(you)勢(shì),油體(ti)能夠?yàn)槭称?pin)包裝薄膜提供(gong)可調(diào)控的性(xing)能。
如表 1 所(suo)示,油(you)體的摻入(ru)顯著降(jiang)低了薄膜的(de)拉伸(shen)強(qiáng)度。這種降(jiang)低主(zhu)要?dú)w因(yin)于油體破壞(huai)了聚合物基(ji)質(zhì)的均(jun)一性與連(lian)續(xù)性,進(jìn)而(er)削弱了(le)生物聚合物(wu)鏈之間的分子(zi)間相(xiang)互作用。該觀(guan)察結(jié)果與以(yi)往研究一(yi)致,即添加脂(zhi)質(zhì)通常會(huì)降(jiang)低生物聚(ju)合物薄膜(mo)的拉伸(shen)強(qiáng)度。值得注意(yi)的是,拉伸強(qiáng)(qiang)度的降低幅(fu)度因油(you)體類型而異。與(yu)添加其他類(lei)型油(you)體的(de)薄膜(mo)相比,摻入葡萄(tao)籽油(you)體的薄膜(mo)表現(xiàn)(xian)出相對(duì)更(geng)高的拉(la)伸強(qiáng)度。此(ci)現(xiàn)象可能(neng)與葡萄籽油(you)體較(jiao)小的粒徑(jing)有關(guān) —— 較小(xiao)的粒徑使其(qi)能在聚合物(wu)基質(zhì)中實(shí)現(xiàn)更(geng)均勻的分(fen)布,從而(er)對(duì)分子間作(zuo)用力的破壞程(cheng)度更小。這(zhe)一發(fā)現(xiàn)也(ye)與先前的(de)研究結(jié)論相符(fu),即薄膜(mo)中脂(zhi)質(zhì)分(fen)布越均(jun)勻,其對(duì)拉伸(shen)強(qiáng)度的負(fù)(fu)面影響就越(yue)不顯著。
正如(ru)理論預(yù)測(cè)的那(na)樣,聚合(he)物薄膜的拉(la)伸強(qiáng)度與(yu)斷裂伸長(zhǎng)(zhang)率之間存在(zai)負(fù)相關(guān)關(guān)(guan)系。我們(men)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果(guo)證實(shí)了這一(yi)理論關(guān)系(xi)。如表 1 所(suo)示,油體的(de)摻入不僅(jin)降低了(le)薄膜的拉伸強(qiáng)(qiang)度,同(tong)時(shí)還提高(gao)了其(qi)斷裂伸長(zhǎng)率(EB)。該(gai)現(xiàn)象(xiang)主要?dú)w因于(yu)油體的添(tian)加增(zeng)強(qiáng)了聚合物(wu)鏈的分(fen)子流動(dòng)性(xing)。這些發(fā)(fa)現(xiàn)與以往(wang)研究一(yi)致,即脂(zhi)質(zhì)的摻入可顯(xian)著提升(sheng)薄膜(mo)的延展性。值得(de)注意的(de)是,斷裂伸(shen)長(zhǎng)率的提升(sheng)幅度因油體類(lei)型而異。含有葡(pu)萄籽(zi)油體(ti)的薄膜表現(xiàn)(xian)出尤為(wei)高的斷(duan)裂伸長(zhǎng)率(lv)值,這可(ke)能與其較小的(de)粒徑(jing)有關(guān) —— 較小的(de)粒徑使(shi)其能在聚合(he)物基質(zhì)中實(shí)現(xiàn)(xian)更均勻(yun)的分(fen)布。這種均(jun)勻分散(san)使油體能夠有(you)效發(fā)揮增(zeng)塑劑(ji)的作用,為聚(ju)合物(wu)鏈賦予更高(gao)的柔韌(ren)性。該觀察結(jié)果(guo)與早(zao)期針對(duì)大豆蛋(dan)白基薄(bao)膜的研究結(jié)(jie)論相符,后者表(biao)明精油(you)分布越均勻(yun),薄膜(mo)的延展性就越(yue)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。