技術(shù)文章(zhang)
Technical articles近日,南京工(gong)業(yè)大學(xué)研究人(ren)員在(zai)國際食(shi)品期刊《Food Research International》(中(zhong)科院一區(qū),影(ying)響因子IF=7)發(fā)(fa)表了題為"Effect of lipid addition on the physiochemical, structural, and photoactive antibacterial properties of cornstarch-chlorophyllin composite film"的研(yan)究性論(lun)文。在該論文中,研(yan)究人(ren)員利用上(shang)海騰拔Rapid TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于(yu)測定玉(yu)米淀粉-葉綠素(su)復(fù)合膜的拉伸(shen)強(qiáng)度(du)和斷裂伸(shen)長率。
該研究論文旨(zhi)在制備(bei)分別添加 0.5%、1.0% 和 1.5% 的(de)椰子油(CO)、牛(niu)至精油(OEO)和(he)蜂蠟(BW)的(de)玉米(mi)淀粉 - 葉綠素(CS - Chl)復(fù)(fu)合薄膜,以(yi)解決 CS - Chl 基(ji)質(zhì)親水性(xing)這一關(guān)鍵局限(xian)性,并對薄膜的(de)物理(li)化學(xué)、結(jié)構(gòu)以及(ji)光活性抗菌性(xing)能進(jìn)行評估。所(suo)有 COx/OEOx/BWx 樣品的(de)水分含(han)量、水溶性(xing)、溶脹能力和(he)水蒸氣透(tou)過率均顯著降(jiang)低,平均值(zhi)分別(bie)為 12.58%、15.41%、29.30% 和 1.78×10?1?gm?1s?1Pa?1 。在機(jī)械性(xing)能方面(mian),隨著(zhe) CO 和 BW 含量(liang)的增加,COx 和 BWx 薄(bao)膜的拉(la)伸強(qiáng)度(TS)提(ti)高,而(er)斷裂伸長率(lv)(EAB)降低。然而,在 OEOx 薄(bao)膜中,隨著 OEO 含(han)量的增(zeng)加,TS 最初升高,隨(sui)后降(jiang)低。傅里葉變換(huan)紅外光(guang)譜(FTIR)表明(ming),CO、OEO 和 BW 分子與 CS 基質(zhì)(zhi)及 Chl 分子的結(jié)合(he)效果(guo)更好。X 射線衍(yan)射(XRD)光譜顯(xian)示結(jié)晶度(du)較低,而掃(sao)描電子(zi)顯微鏡(jing)(SEM)圖像顯示橫(heng)截面表面(mian)粗糙且結(jié)構(gòu)不(bu)均。盡(jin)管 COx/OEOx/BWx 薄膜(mo)在活性氧(ROS)產(chǎn)生(sheng)方面(mian)相似,但用(yong)這些(xie)薄膜包裝(zhuang)的蝦(xia)在 5 天后仍可安(an)全食用(yong)。研究結(jié)果(guo)突出了脂質(zhì)(zhi)濃度和 ROS 生成的(de)影響,證實(shí)與聚(ju)乙烯(PE)薄膜相(xiang)比,含有 COx/OEOx/BWx 的 CS - Chl 薄(bao)膜具有更(geng)強(qiáng)的抗(kang)菌性能,使其成(cheng)為食品(pin)包裝實(shí)際應(yīng)用(yong)中的創(chuàng)新解決(jue)方案。
圖1 圖文(wen)摘要
根據(jù)(ju)圖 2,當(dāng) CO 含量(liang)從 0.5% 增至 1.5% 時(shí),COx 樣(yang)品的(de)拉伸強(qiáng)度(TS)升高(gao),斷裂伸長率(lv)(EAB)降低。雖(sui)然 CO1.5 樣品的(de) TS 最高(gao),但 CO0.5 與 CO1.0 樣(yang)品之間并無顯(xian)著差異。然而(er),CS - Chl 樣品與 COx 樣(yang)品的(de) EAB 值存在顯著差(cha)異。與 CS - Chl 樣品相比(bi),OEO 濃度不斷增加(jia)的 OEOx 薄膜,其 TS 有(you)所上升。同時(shí)(shi),OEO0.5 的 TS 最高(gao),為 5.4 MPa,隨后隨著 OEO 濃(nong)度升高,TS 逐(zhu)漸下(xia)降(1.0% 時(shí)為(wei) 4.5 MPa,1.5% 時(shí)為 3.6 MPa)。此外,隨著 OEO 濃度(du)增加,EAB 降低(di)。從 EAB 從 68%(OEO0.5)降至 35%(OEO1.5),這(zhe)一趨(qu)勢十分(fen)明顯。我們的(de)研究(jiu)結(jié)果(guo)與含精(jing)油的殼聚糖(tang)復(fù)合(he)薄膜在 TS 和 EAB 方面(mian)的研究結(jié)(jie)果一(yi)致,即過高的(de)精油濃度(du)可能(neng)導(dǎo)致相分離,或(huo)破壞聚合物(wu)網(wǎng)絡(luò),削弱(ruo)分子間相(xiang)互作(zuo)用,從而降低(di) TS。與 COx 樣品類似(shi),當(dāng) BW 含(han)量從(cong) 0.5% 增至 1.5% 時(shí),BWx 樣品(pin)的 TS 升高(gao),EAB 降低。而且,與 COx 樣(yang)品相比,BWx 樣品(pin)在 TS 和 EAB 方(fang)面呈現(xiàn)(xian)出相(xiang)似的趨勢(shi)。
添加(jia)脂質(zhì)會(hui)促使脂質(zhì)與(yu)淀粉分子之間(jian)的接觸更(geng)為頻繁,從而(er)在聚合物基(ji)質(zhì)中造成更(geng)明顯的脂質(zhì)不(bu)連續(xù)(xu)性。脂質(zhì)與聚(ju)合物的結(jié)(jie)合,取(qu)代了多糖(tang)聚合物中的(de)極性固(gu)體鍵,使得(de)薄膜基質(zhì)更加(jia)不均勻且(qie)不連續(xù)(xu),進(jìn)而導(dǎo)致(zhi)拉伸(shen)強(qiáng)度(TS)和(he)斷裂伸長率(lv)(EAB)發(fā)生變化。
圖2 CS - Chl 和 COx/OEOx/BWx 薄膜的力(li)學(xué)性(xing)能 (a)COx,(b)OEOx,以及(ji)(c)BWx。相同(tong)顏色柱狀(zhuang)圖中帶有不(bu)同字母(a - d)的值具(ju)有顯著差異(p < 0.05)
參考文獻(xiàn):
Ruchika Hansanie Ukwatta et al. Effect of lipid addition on the physiochemical, structural, and photoactive antibacterial properties of cornstarch-chlorophyllin composite film. Food Research International. doi:10.1016/j.foodres.2025.115699