技術(shù)文章(zhang)
Technical articles近日(ri),南京中醫(yī)藥大(da)學(xué)研(yan)究人(ren)員在國(guó)際食(shi)品期(qi)刊《Food Chemistry》(中科院一區(qū)(qu),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(jiu)論文。在該論文中(zhong),研究人員利用(yong)上海騰拔(ba)Rapid TA國(guó)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于測(cè)定(ding)大豆(dou)分離蛋白基(ji)膜的拉伸強(qiáng)(qiang)度和(he)斷裂伸長(zhǎng)率(lv)指標(biāo)(biao)。
本研究開(kāi)發(fā)了(le)一種功(gong)能性大豆分離(li)蛋白(SPI)基(ji)薄膜,該(gai)薄膜中摻入(ru)了植物源(yuan)油體(來(lái)(lai)源于(yu)芥菜籽、葡萄籽(zi)和辣椒(jiao)籽),并對(duì)其(qi)理化性(xing)質(zhì)、抗氧化及抗(kang)菌活(huo)性以(yi)及食(shi)品保鮮效果(guo)進(jìn)行(xing)了系統(tǒng)(tong)評(píng)估。薄(bao)膜的(de)制備(bei)過(guò)程如下:首先(xian)將油體整合到(dao)大豆分(fen)離蛋白基質(zhì)(zhi)中,隨后(hou)采用溶劑澆鑄(zhu)法成型。理化特(te)性分析表明,與(yu)對(duì)照大豆(dou)分離蛋白薄膜(mo)相比,添(tian)加葡萄籽油(you)體的(de)薄膜在(zai)性能(neng)改善方面效(xiao)果最為顯著,具(ju)體表現(xiàn)為:透明度降低(di) 56%,水蒸氣透(tou)過(guò)率降低(di) 11%,脂質(zhì)過(guò)氧(yang)化程度降低(過(guò)(guo)氧化(hua)值降低 43%),疏水性(xing)增強(qiáng)(接觸角(jiao)增加(jia) 20%),柔韌性(xing)提高(斷裂伸長(zhǎng)(zhang)率增加 16%)。所有(you)含油體的(de)薄膜均表現(xiàn)(xian)出較強(qiáng)的抗(kang)氧化 / 抗菌活性(xing)。在為期 7 天(tian)、溫度為 4℃的冷(leng)藏草莓保(bao)鮮試驗(yàn)中,葡萄(tao)籽油體(ti)薄膜在維持(chi)草莓(mei)硬度(du)、維生素 C 含量及(ji)微生物安全性(xing)方面效果zuijia,性能(neng)優(yōu)于聚乙烯(xi)薄膜。這些研究(jiu)結(jié)果表明(ming),油體(ti)可作為可持續(xù)(xu)、多功(gong)能的(de)添加(jia)劑用于活性(xing)食品(pin)包裝領(lǐng)(ling)域?;谄鋪?lái)(lai)源特異性的(de)生物活性成(cheng)分和結(jié)(jie)構(gòu)優(yōu)勢(shì)(shi),油體(ti)能夠?yàn)槭称钒?bao)裝薄膜提供(gong)可調(diào)控(kong)的性(xing)能。
如表 1 所示,油(you)體的摻入顯(xian)著降低了(le)薄膜的拉(la)伸強(qiáng)度。這種降(jiang)低主(zhu)要?dú)w(gui)因于油(you)體破壞了(le)聚合物基質(zhì)的(de)均一性與連續(xù)(xu)性,進(jìn)而削(xue)弱了生物(wu)聚合物鏈(lian)之間的(de)分子(zi)間相(xiang)互作(zuo)用。該觀察(cha)結(jié)果與以往(wang)研究(jiu)一致,即添(tian)加脂(zhi)質(zhì)通常(chang)會(huì)降低生物聚(ju)合物薄膜(mo)的拉伸強(qiáng)(qiang)度。值得注(zhu)意的是,拉伸(shen)強(qiáng)度的降(jiang)低幅度因油(you)體類型而異(yi)。與添(tian)加其他類型(xing)油體的薄(bao)膜相(xiang)比,摻入葡(pu)萄籽油體的薄(bao)膜表(biao)現(xiàn)出(chu)相對(duì)更高(gao)的拉伸(shen)強(qiáng)度。此現(xiàn)象(xiang)可能與葡(pu)萄籽油體(ti)較小的粒徑(jing)有關(guān) —— 較小的(de)粒徑使其(qi)能在(zai)聚合物基質(zhì)(zhi)中實(shí)現(xiàn)更(geng)均勻的(de)分布,從而對(duì)分(fen)子間作用力的(de)破壞程度更(geng)小。這一發(fā)現(xiàn)也(ye)與先前的研究(jiu)結(jié)論相符,即(ji)薄膜中(zhong)脂質(zhì)分布(bu)越均勻,其對(duì)(dui)拉伸強(qiáng)度的(de)負(fù)面(mian)影響就(jiu)越不顯著(zhu)。
正如理(li)論預(yù)測(cè)的那(na)樣,聚合物薄(bao)膜的(de)拉伸強(qiáng)度與(yu)斷裂伸長(zhǎng)率之(zhi)間存(cun)在負(fù)(fu)相關(guān)(guan)關(guān)系。我(wo)們的實(shí)驗(yàn)結(jié)(jie)果證實(shí)了(le)這一理論(lun)關(guān)系。如(ru)表 1 所示(shi),油體的摻入不(bu)僅降低了(le)薄膜的拉伸(shen)強(qiáng)度,同(tong)時(shí)還提高了(le)其斷裂(lie)伸長(zhǎng)率(EB)。該現(xiàn)象(xiang)主要?dú)w因(yin)于油體的(de)添加增(zeng)強(qiáng)了聚合(he)物鏈(lian)的分(fen)子流動(dòng)性。這(zhe)些發(fā)現(xiàn)(xian)與以(yi)往研究一致,即(ji)脂質(zhì)的摻入可(ke)顯著提升(sheng)薄膜的(de)延展性。值得注(zhu)意的是,斷(duan)裂伸(shen)長(zhǎng)率的(de)提升(sheng)幅度因(yin)油體類型而(er)異。含有葡萄(tao)籽油(you)體的薄(bao)膜表現(xiàn)(xian)出尤(you)為高的斷裂伸(shen)長(zhǎng)率值,這(zhe)可能與其(qi)較小的粒徑有(you)關(guān) —— 較小的粒徑(jing)使其能在聚合(he)物基質(zhì)中實(shí)現(xiàn)(xian)更均勻(yun)的分布。這種均(jun)勻分散使油(you)體能夠有(you)效發(fā)揮增(zeng)塑劑的作用,為(wei)聚合(he)物鏈賦(fu)予更(geng)高的(de)柔韌性。該觀察(cha)結(jié)果與(yu)早期針對(duì)大豆(dou)蛋白基(ji)薄膜(mo)的研(yan)究結(jié)論相符(fu),后者表(biao)明精油分布越(yue)均勻,薄膜的延(yan)展性就越(yue)好。
參考文獻(xiàn):Qin Hu, et al. Effects of incorporation of natural oleosomes on physicochemical properties of soy protein isolate-based films. Food Chemistry, 2025。