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上海騰拔質構儀助力南京工業大學在Food Research International發文

來源:上海騰拔儀器科技有限公司   2025年01月14日 10:00  

近日,南京工業大學研究人員在國際食品期刊《Food Research International》(中科院一區,影響因子IF=7)發表了題為"Effect of lipid addition on the physiochemical, structural, and photoactive antibacterial properties of cornstarch-chlorophyllin composite film"的研究性論文在該論文中,研究人員利用上海騰拔Rapid TA質構儀用于測定玉米淀粉-葉綠素復合膜的拉伸強度和斷裂伸長率。

該研究論文旨在制備分別添加 0.5%、1.0% 和 1.5% 的椰子油(CO)、牛至精油(OEO)和蜂蠟(BW)的玉米淀粉 - 葉綠素(CS - Chl)復合薄膜,以解決 CS - Chl 基質親水性這一關鍵局限性,并對薄膜的物理化學、結構以及光活性抗菌性能進行評估。所有 COx/OEOx/BWx 樣品的水分含量、水溶性、溶脹能力和水蒸氣透過率均顯著降低,平均值分別為 12.58%、15.41%、29.30% 和 1.78×10?1?gm?1s?1Pa?1 。在機械性能方面,隨著 CO 和 BW 含量的增加,COx 和 BWx 薄膜的拉伸強度(TS)提高,而斷裂伸長率(EAB)降低。然而,在 OEOx 薄膜中,隨著 OEO 含量的增加,TS 最初升高,隨后降低。傅里葉變換紅外光譜(FTIR)表明,CO、OEO 和 BW 分子與 CS 基質及 Chl 分子的結合效果更好。X 射線衍射(XRD)光譜顯示結晶度較低,而掃描電子顯微鏡(SEM)圖像顯示橫截面表面粗糙且結構不均。盡管 COx/OEOx/BWx 薄膜在活性氧(ROS)產生方面相似,但用這些薄膜包裝的蝦在 5 天后仍可安全食用。研究結果突出了脂質濃度和 ROS 生成的影響,證實與聚乙烯(PE)薄膜相比,含有 COx/OEOx/BWx 的 CS - Chl 薄膜具有更強的抗菌性能,使其成為食品包裝實際應用中的創新解決方案。

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圖1 圖文摘要

根據圖 2,當 CO 含量從 0.5% 增至 1.5% 時,COx 樣品的拉伸強度(TS)升高,斷裂伸長率(EAB)降低。雖然 CO1.5 樣品的 TS 最高,但 CO0.5 與 CO1.0 樣品之間并無顯著差異。然而,CS - Chl 樣品與 COx 樣品的 EAB 值存在顯著差異。與 CS - Chl 樣品相比,OEO 濃度不斷增加的 OEOx 薄膜,其 TS 有所上升。同時,OEO0.5 的 TS 最高,為 5.4 MPa,隨后隨著 OEO 濃度升高,TS 逐漸下降(1.0% 時為 4.5 MPa,1.5% 時為 3.6 MPa)。此外,隨著 OEO 濃度增加,EAB 降低。從 EAB 從 68%(OEO0.5)降至 35%(OEO1.5),這一趨勢十分明顯。我們的研究結果與含精油的殼聚糖復合薄膜在 TS 和 EAB 方面的研究結果一致,即過高的精油濃度可能導致相分離,或破壞聚合物網絡,削弱分子間相互作用,從而降低 TS。與 COx 樣品類似,當 BW 含量從 0.5% 增至 1.5% 時,BWx 樣品的 TS 升高,EAB 降低。而且,與 COx 樣品相比,BWx 樣品在 TS 和 EAB 方面呈現出相似的趨勢。

添加脂質會促使脂質與淀粉分子之間的接觸更為頻繁,從而在聚合物基質中造成更明顯的脂質不連續性。脂質與聚合物的結合,取代了多糖聚合物中的極性固體鍵,使得薄膜基質更加不均勻且不連續,進而導致拉伸強度(TS)和斷裂伸長率(EAB)發生變化。

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圖2 CS - Chl 和 COx/OEOx/BWx 薄膜的力學性能 (a)COx,(b)OEOx,以及(c)BWx。相同顏色柱狀圖中帶有不同字母(a - d)的值具有顯著差異(p < 0.05)


參考文獻:

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


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