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Technical articles近日,南京中(zhong)醫(yī)藥(yao)大學(xué)研究(jiu)人員在國際(ji)食品期(qi)刊《Food Chemistry》(中科(ke)院一(yi)區(qū),IF:9.8)發(fā)(fa)表了(le)題為"Effects of incorporation of natural oleosomes on physicochemical properties of soy protein isolate-based films"的研究論文。在該論文中,研(yan)究人員(yuan)利用上海(hai)騰拔Rapid TA國產(chǎn)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)用于測定大(da)豆分離蛋白基(ji)膜的拉伸強(qiáng)度(du)和斷(duan)裂伸(shen)長率指標(biāo)(biao)。
本研究開(kai)發(fā)了一種(zhong)功能性(xing)大豆分離(li)蛋白(SPI)基薄膜(mo),該薄膜中(zhong)摻入了植物源(yuan)油體(來(lai)源于芥(jie)菜籽、葡萄(tao)籽和辣椒籽),并(bing)對其(qi)理化(hua)性質(zhì)、抗氧化及(ji)抗菌活性(xing)以及(ji)食品(pin)保鮮效果進(jìn)(jin)行了系統(tǒng)(tong)評估(gu)。薄膜(mo)的制備過(guo)程如下:首(shou)先將(jiang)油體(ti)整合到大(da)豆分離蛋(dan)白基(ji)質(zhì)中,隨后采用(yong)溶劑澆(jiao)鑄法成型。理(li)化特性分(fen)析表明(ming),與對(dui)照大豆分(fen)離蛋白薄(bao)膜相比(bi),添加葡萄籽(zi)油體的薄(bao)膜在性能改(gai)善方面效果(guo)最為顯著,具體(ti)表現(xiàn)(xian)為:透明度(du)降低 56%,水蒸(zheng)氣透(tou)過率(lv)降低 11%,脂質(zhì)過氧化程(cheng)度降(jiang)低(過氧化值(zhi)降低 43%),疏水性增強(qiáng)(qiang)(接觸角增加 20%),柔韌性(xing)提高(斷裂伸(shen)長率增(zeng)加 16%)。所有(you)含油體(ti)的薄膜均表(biao)現(xiàn)出較(jiao)強(qiáng)的抗氧(yang)化 / 抗菌活性(xing)。在為(wei)期 7 天、溫度為(wei) 4℃的冷藏草莓保(bao)鮮試驗(yàn)中,葡萄(tao)籽油體薄膜(mo)在維持草莓(mei)硬度(du)、維生(sheng)素 C 含量及微(wei)生物安全(quan)性方面效果(guo)zuijia,性能優(yōu)于聚乙(yi)烯薄膜。這些研(yan)究結(jié)果表(biao)明,油體(ti)可作為可持(chi)續(xù)、多功能(neng)的添加劑(ji)用于活(huo)性食品(pin)包裝(zhuang)領(lǐng)域(yu)?;谄鋪碓刺?te)異性(xing)的生物活(huo)性成(cheng)分和結(jié)構(gòu)(gou)優(yōu)勢,油(you)體能夠?yàn)槭称?pin)包裝薄(bao)膜提供可(ke)調(diào)控的性能。
如表 1 所(suo)示,油體的摻(can)入顯著降低了(le)薄膜(mo)的拉伸(shen)強(qiáng)度。這種降(jiang)低主要?dú)w因于(yu)油體破壞了(le)聚合物基質(zhì)(zhi)的均一性與(yu)連續(xù)(xu)性,進(jìn)而削弱了(le)生物聚合(he)物鏈之間的(de)分子間相互(hu)作用。該觀察(cha)結(jié)果(guo)與以往研究(jiu)一致,即添(tian)加脂質(zhì)(zhi)通常會降低(di)生物聚(ju)合物薄膜的拉(la)伸強(qiáng)度。值得(de)注意的(de)是,拉伸強(qiáng)度的(de)降低幅度(du)因油體類型(xing)而異(yi)。與添加(jia)其他(ta)類型油體(ti)的薄膜相(xiang)比,摻(can)入葡萄籽油(you)體的薄膜表現(xiàn)(xian)出相對更高(gao)的拉伸強(qiáng)(qiang)度。此現(xiàn)象可能(neng)與葡萄籽油體(ti)較小(xiao)的粒徑(jing)有關(guān) —— 較(jiao)小的粒(li)徑使其能在(zai)聚合物基(ji)質(zhì)中(zhong)實(shí)現(xiàn)更(geng)均勻(yun)的分布(bu),從而對(dui)分子(zi)間作(zuo)用力的(de)破壞(huai)程度更小。這(zhe)一發(fā)(fa)現(xiàn)也與先前的(de)研究(jiu)結(jié)論相符(fu),即薄(bao)膜中(zhong)脂質(zhì)分布越(yue)均勻,其對拉(la)伸強(qiáng)(qiang)度的負(fù)面(mian)影響就越不(bu)顯著。
正如(ru)理論預(yù)(yu)測的那(na)樣,聚合(he)物薄(bao)膜的(de)拉伸強(qiáng)度(du)與斷(duan)裂伸長率之(zhi)間存(cun)在負(fù)相關(guān)(guan)關(guān)系。我們的(de)實(shí)驗(yàn)結(jié)(jie)果證實(shí)了這一(yi)理論關(guān)系(xi)。如表 1 所示,油(you)體的(de)摻入(ru)不僅降低了薄(bao)膜的拉(la)伸強(qiáng)度,同(tong)時(shí)還提高了其(qi)斷裂伸長率(lv)(EB)。該現(xiàn)象(xiang)主要?dú)w因于(yu)油體的添(tian)加增強(qiáng)(qiang)了聚合物(wu)鏈的分子流(liu)動性。這些(xie)發(fā)現(xiàn)與(yu)以往研究(jiu)一致,即脂質(zhì)的(de)摻入可(ke)顯著提升薄膜(mo)的延(yan)展性。值得注(zhu)意的是,斷裂伸(shen)長率的提(ti)升幅度因油體(ti)類型而異(yi)。含有葡萄籽油(you)體的(de)薄膜表現(xiàn)出尤(you)為高(gao)的斷裂(lie)伸長率值(zhi),這可(ke)能與其較小(xiao)的粒(li)徑有關(guān)(guan) —— 較小的粒徑使(shi)其能在聚(ju)合物基(ji)質(zhì)中實(shí)現(xiàn)更(geng)均勻的分布。這(zhe)種均勻(yun)分散使(shi)油體(ti)能夠有效發(fā)(fa)揮增塑劑的作(zuo)用,為聚合物(wu)鏈賦(fu)予更高的柔韌(ren)性。該觀察結(jié)(jie)果與早(zao)期針對(dui)大豆蛋白(bai)基薄膜(mo)的研究結(jié)論(lun)相符(fu),后者(zhe)表明(ming)精油分布(bu)越均勻(yun),薄膜的延展(zhan)性就越好(hao)。
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。