近日，南京中醫(yī)藥大學(xué)研究人員在國際食品期刊《Food Chemistry》（中科院一區(qū)，IF：9.8）發(fā)表了題為"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，研究人員利用上海騰拔Rapid TA國產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀用于測定大豆分離蛋白基膜的拉伸強度和斷裂伸長率指標(biāo)。

本研究開發(fā)了一種功能性大豆分離蛋白（SPI）基薄膜，該薄膜中摻入了植物源油體（來源于芥菜籽、葡萄籽和辣椒籽），并對其理化性質(zhì)、抗氧化及抗菌活性以及食品保鮮效果進行了系統(tǒng)評估。薄膜的制備過程如下：首先將油體整合到大豆分離蛋白基質(zhì)中，隨后采用溶劑澆鑄法成型。理化特性分析表明，與對照大豆分離蛋白薄膜相比，添加葡萄籽油體的薄膜在性能改善方面效果最為顯著，具體表現(xiàn)為：透明度降低 56%，水蒸氣透過率降低 11%，脂質(zhì)過氧化程度降低（過氧化值降低 43%），疏水性增強（接觸角增加 20%），柔韌性提高（斷裂伸長率增加 16%）。所有含油體的薄膜均表現(xiàn)出較強的抗氧化 / 抗菌活性。在為期 7 天、溫度為 4℃的冷藏草莓保鮮試驗中，葡萄籽油體薄膜在維持草莓硬度、維生素 C 含量及微生物安全性方面效果zuijia，性能優(yōu)于聚乙烯薄膜。這些研究結(jié)果表明，油體可作為可持續(xù)、多功能的添加劑用于活性食品包裝領(lǐng)域。基于其來源特異性的生物活性成分和結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，油體能夠為食品包裝薄膜提供可調(diào)控的性能。

如表 1 所示，油體的摻入顯著降低了薄膜的拉伸強度。這種降低主要歸因于油體破壞了聚合物基質(zhì)的均一性與連續(xù)性，進而削弱了生物聚合物鏈之間的分子間相互作用。該觀察結(jié)果與以往研究一致，即添加脂質(zhì)通常會降低生物聚合物薄膜的拉伸強度。值得注意的是，拉伸強度的降低幅度因油體類型而異。與添加其他類型油體的薄膜相比，摻入葡萄籽油體的薄膜表現(xiàn)出相對更高的拉伸強度。此現(xiàn)象可能與葡萄籽油體較小的粒徑有關(guān) —— 較小的粒徑使其能在聚合物基質(zhì)中實現(xiàn)更均勻的分布，從而對分子間作用力的破壞程度更小。這一發(fā)現(xiàn)也與先前的研究結(jié)論相符，即薄膜中脂質(zhì)分布越均勻，其對拉伸強度的負(fù)面影響就越不顯著。

正如理論預(yù)測的那樣，聚合物薄膜的拉伸強度與斷裂伸長率之間存在負(fù)相關(guān)關(guān)系。我們的實驗結(jié)果證實了這一理論關(guān)系。如表 1 所示，油體的摻入不僅降低了薄膜的拉伸強度，同時還提高了其斷裂伸長率（EB）。該現(xiàn)象主要歸因于油體的添加增強了聚合物鏈的分子流動性。這些發(fā)現(xiàn)與以往研究一致，即脂質(zhì)的摻入可顯著提升薄膜的延展性。值得注意的是，斷裂伸長率的提升幅度因油體類型而異。含有葡萄籽油體的薄膜表現(xiàn)出尤為高的斷裂伸長率值，這可能與其較小的粒徑有關(guān) —— 較小的粒徑使其能在聚合物基質(zhì)中實現(xiàn)更均勻的分布。這種均勻分散使油體能夠有效發(fā)揮增塑劑的作用，為聚合物鏈賦予更高的柔韌性。該觀察結(jié)果與早期針對大豆蛋白基薄膜的研究結(jié)論相符，后者表明精油分布越均勻，薄膜的延展性就越好。

參考文獻：Qin Hu, et al. Effects of incorporation of natural oleosomes on physicochemical properties of soy protein isolate-based films. Food Chemistry, 2025。