植物蛋白結構與功能調(diào)控創(chuàng)新團隊系統(tǒng)綜述了天然食品軟物質(zhì)基復合膜成膜機理

2023-12-29 08:56:22 來源：植物蛋白結構與功能調(diào)控創(chuàng)新團隊閱讀量：13009

　　近日，植物蛋白結構與功能調(diào)控創(chuàng)新團隊發(fā)表的最新研究進展：基于多尺度結構研究理論闡述天然食品軟物質(zhì)基復合膜成膜機理及其結構與功能調(diào)控機制。該研究成果在食品領域TOP期刊《International Journal of Biological Macromolecules》(JCR一區(qū)，IF: 8.2)發(fā)表。2022級博士研究生向飛為論文第一作者，王強研究員和石愛民研究員為共同通訊作者。該研究得到了“十四五”國家重點研發(fā)計劃(2021YFD2100400)、中國農(nóng)業(yè)科學院青年創(chuàng)新計劃(Y2022QC11)等項目的資助。

　　諾貝爾物理學獎得主Pierre-Gilles de Gennes首次提出了“軟物質(zhì)”的概念。“它是一種獨立的、具有柔性的聚合物鏈，存在復雜性和靈活性的特點”，也具有特殊的力學和構象耦合。食品軟物質(zhì)是一類具有獨特結構形成能力和重要功能特性的軟物質(zhì)，可形成互穿網(wǎng)絡、雙網(wǎng)絡結構、拓撲或離子交聯(lián)共聚物、納米復合聚合物凝膠等組裝結構，存在極大的多樣性和復雜性，可用于開發(fā)生物可降解膜，在低碳環(huán)保和包裝加工業(yè)的可持續(xù)性方面具有廣闊發(fā)展前景。“多尺度(Multiscale)”通常指空間或時間的跨度，“多尺度科學(Multiscale science)”是一門研究不同長度尺度或時間尺度相互耦合現(xiàn)象的跨學科科學，具有豐富的科學內(nèi)涵和重要的研究價值。食品多尺度結構變化及其質(zhì)量功能調(diào)控研究呈現(xiàn)出新的方向和趨勢。

　　該研究從多尺度結構研究理論視角分析食品軟物質(zhì)基復合膜的成膜機制，將食品軟物質(zhì)基復合膜的形成過程分為3個階段(制備階段、固化階段和成形階段)，12個關鍵分析點，初步將其分為11種膜類型。通過分析制膜全過程，明晰關鍵分析點，調(diào)控其結構與功能特性，加快食品軟物質(zhì)基復合膜的成膜機制研究及其產(chǎn)業(yè)化應用。

　　該研究對未來食品軟物質(zhì)基復合膜原料開發(fā)、原料與成品膜間的構效關系、功能性膜材料的開發(fā)、復合膜的安全性評價、行業(yè)標準制定等進行展望，可為低碳環(huán)保包裝產(chǎn)業(yè)尤其是天然可降解膜領域深入推進研究提供理論支持和數(shù)據(jù)參考。【閱讀原文】

　　作者：石愛民

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