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Technical articles近日,浙江(jiang)大學(xué)研究(jiu)人員(yuan)在國(guó)際食品頂(ding)刊《Food Hydrocolloids》(中科(ke)院一(yi)區(qū),影響因(yin)子IF=11.0)發(fā)表了(le)題為"Modification of physicochemical, antioxidant, and antibacterial properties of chitosan film with curcumin-loaded TA/Fe nanoparticles"的(de)研究性論(lun)文。在該論文(wen)中,研究人員利(li)用上海(hai)騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用于(yu)測(cè)定殼(ke)聚糖膜(mo)的拉伸強(qiáng)度(du)和斷裂伸(shen)長(zhǎng)率。
本研究旨在使(shi)用載(zai)有姜黃(huang)素的金(jin)屬-多酚納(na)米粒子(MPN@Cur NPs)作(zuo)為活性劑來(lái)制(zhi)備一種新型的(de)殼聚糖(tang)基薄膜,該薄(bao)膜用于食品(pin)保鮮(xian)。MPN@Cur NPs 的平均粒徑(jing)和 ζ 電位分(fen)別測(cè)定為 205.9 nm和 - 26.8 mV。通(tong)過(guò)掃描(miao)電子顯微鏡(jing)、紅外光譜儀、X 射(she)線衍(yan)射儀、紫(zi)外光譜儀、抗(kang)氧化活性和抗(kang)菌活(huo)性分析,研(yan)究了添加 MPN@Cur NPs 對(duì)殼(ke)聚糖基薄膜(mo)的形貌、微觀(guan)結(jié)構(gòu)、理化特性(xing)及功能活(huo)性的影響(xiang)。結(jié)果表(biao)明,MPN@Cur NPs 與(yu)殼聚糖具(ju)有良好的(de)機(jī)械相容(rong)性,能有(you)效填充薄膜(mo)基質(zhì)中(zhong)的空隙,并顯(xian)著增強(qiáng)(qiang)其機(jī)械性能(斷(duan)裂伸長(zhǎng)率從 22.6% 提(ti)高到 37.3%;拉伸強(qiáng)(qiang)度從 31.1 MPa提(ti)高到 43.6 MPa)。此外,與純(chun)殼聚糖薄(bao)膜相比,添(tian)加 MPN@Cur NPs 的薄膜表(biao)現(xiàn)出更優(yōu)(you)異的阻(zu)隔性能(neng)(如水蒸氣和氧(yang)氣透過(guò)性)、增強(qiáng)(qiang)的熱穩(wěn)(wen)定性(xing)以及(ji)改善的紫外線(xian)阻隔能力(紫外(wai)線透過(guò)率(lv)從 93.6% 降至 35.3%)。而且(qie),這些薄膜對(duì)食(shi)源性(xing)病原(yuan)體金黃色葡萄(tao)球菌和大腸(chang)桿菌的抗菌能(neng)力顯著增(zeng)強(qiáng),抗(kang)氧化活性也(ye)有所(suo)提高(gao)(對(duì) DPPH 的清除能力(li)從 9.22% 提(ti)高到 85.19%,對(duì)(dui) ABTS 的清(qing)除能力從 8.62% 提高(gao)到 80.02%)。最(zui)終,該(gai)殼聚糖基(ji)薄膜顯(xian)著延長(zhǎng)(zhang)了 25℃下儲(chǔ)(chu)存牛(niu)奶的保質(zhì)(zhi)期。因此,納米復(fù)(fu)合薄膜為殼(ke)聚糖在(zai)食品保(bao)鮮領(lǐng)域的(de)高附加(jia)值商業(yè)應(yīng)用提(ti)供了一條(tiao)具有吸引力(li)和前景的途徑(jing)。
拉伸強(qiáng)度(du)(TS)和斷裂伸長(zhǎng)率(lv)(EB)是包裝薄膜(mo)的關(guān)鍵(jian)特性,它們決(jue)定了薄膜承(cheng)受機(jī)械(xie)應(yīng)力和變形(xing)而不破裂(lie)的能力,從而(er)確保包裝產(chǎn)(chan)品的完整(zheng)性和耐(nai)用性。金屬(shu) - 多酚(fen)納米(mi)粒子(zi)(MPN NPs)和姜(jiang)黃素(Cur)的加(jia)入顯著提(ti)高了殼聚糖(tang)基薄膜的拉伸(shen)強(qiáng)度和斷裂伸(shen)長(zhǎng)率。這(zhe)可能歸因(yin)于 MPN@Cur NPs在薄膜(mo)基質(zhì)中的(de)有效分布。分散(san)的 MPN@Cur NPs具有較高的(de)表面能和較大(da)的比表面積,有(you)助于 MPN@Cur NPs與薄(bao)膜基質(zhì)之間形(xing)成更強(qiáng)的界面(mian)結(jié)合(he),從而增強(qiáng)薄(bao)膜的機(jī)(ji)械性能(neng)。然而,殼(ke)聚糖(tang)基薄膜的機(jī)械(xie)性能并(bing)未隨著 MPN@Cur NPs含量的(de)增加而持(chi)續(xù)提(ti)升,這可(ke)能是因(yin)為當(dāng) MPN@Cur NPs含量較高(gao)時(shí),其容易聚(ju)集形成(cheng)團(tuán)聚(ju)體。這種(zhong)聚集(ji)是由納(na)米粒子之(zhi)間存在的(de)氫鍵和化學(xué)鍵(jian)導(dǎo)致的,可通過(guò)(guo)使用合適(shi)的分散劑(ji)來(lái)避(bi)免。此(ci)外,CS - MPN@Cur NPs薄膜(mo)的拉伸強(qiáng)度(du)值與低(di)密度聚乙(yi)烯(45.2 - 58.6 MPa)相當(dāng)(dang),表明(ming)其適合作(zuo)為食品包裝材(cai)料。
參考文獻(xiàn):Shuifang Mao et al. Modification of physicochemical, antioxidant, and antibacterial properties of chitosan film with curcumin-loaded TA/Fe nanoparticles. Food Hydrocolloids. 2024