基于Idesia polycarpa Maxim.饼粕多肽的抗氧化膜制备及其在油桃保鲜中的应用研究

【字体: 时间:2025年07月19日 来源:Journal of Future Foods CS5.8

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  为解决传统塑料包装的环境污染和健康隐患问题,研究人员开发了一种源自Idesia polycarpa Maxim.饼粕多肽(CIP)的新型抗氧化明胶膜(CIPF)。研究表明,含3% CIP的薄膜(CIPF/3%)具有优异的水蒸气阻隔性(WVP 8.12%)和自由基清除能力(DPPH 76.31%),应用于油桃保鲜可显著降低失重率(28.02%),维持果实硬度和营养成分。该研究为开发环保型食品包装材料提供了新思路。

  

随着公众环保意识增强,传统塑料食品包装带来的环境污染问题日益凸显。这些材料不仅难以降解,含有的聚合物和化学添加剂还可能危害健康。与此同时,采后水果的保鲜一直是农业领域的重大挑战,特别是像油桃这类呼吸作用旺盛的易腐水果,其品质会因水分流失、氧化作用和微生物侵染而迅速下降。

针对这些问题,来自国内某研究机构的研究团队创新性地利用Idesia polycarpa Maxim.榨油后的饼粕副产物,开发了一种具有抗氧化功能的多肽薄膜/涂层(CIPF/Coating)。这项发表在《Journal of Future Foods》的研究,为食品包装领域提供了一种兼具环保性和功能性的新型解决方案。

研究人员采用复合蛋白酶水解法制备饼粕多肽(CIP),通过将不同浓度CIP(0%-3%)掺入明胶基质形成薄膜。关键技术包括:测定薄膜流变学特性(G′和G′′)、粒径分布分析、机械性能测试(TS和EAB)、水蒸气透过率(WVP)测定,以及DPPH/ABTS/羟基自由基清除实验评估抗氧化活性。最终选取2%-3% CIP浓度的薄膜应用于市售珍珠油桃保鲜实验,监测9天内各项品质指标变化。

研究结果显示:

  1. CIPI流变学分析:3% CIP组储能模量(G′)最高,表明形成了更致密的凝胶弹性结构,有利于成膜。
  2. 薄膜物理特性:CIPF/3%表现出最佳性能,厚度达0.286mm,拉伸强度(TS)1.885MPa,断裂伸长率(EAB)55.71%,水蒸气透过率最低(8.12%)。
  3. 微观形貌:AFM显示3% CIP组表面粗糙度(Ra)增至9.07nm,SEM观察到更多颗粒凸起,截面结构更厚。
  4. 抗氧化活性:3% CIP组对DPPH、ABTS和羟基自由基的清除率分别达76.31%、65.98%和60.98%,显著优于对照组。
  5. 保鲜应用:Coating/3%处理组油桃在9天储存期内表现最优,失重率仅28.02%,硬度保持良好,pH值稳定在4.28,抗坏血酸和总可溶性糖(TSS)损失最少。

这项研究的创新性在于:首次将Idesia polycarpa Maxim.饼粕副产物转化为高附加值功能性包装材料。CIPF/Coating通过三重机制延长油桃保鲜期:物理屏障减少水分蒸发;抗氧化多肽清除自由基,延缓氧化变质;抑制细胞壁降解酶活性,维持果实硬度。

从实际应用角度看,该技术实现了农业副产物的资源化利用,制备的薄膜可生物降解,符合可持续发展理念。研究结果为开发新一代"绿色"食品包装提供了重要参考,特别适合呼吸作用旺盛的水果保鲜,具有广阔的产业化前景。未来研究可进一步探索CIP分子结构与抗氧化活性的构效关系,优化薄膜成分以提高其机械强度和阻隔性能。

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