近日，植物蛋白結(jié)構(gòu)與功能調(diào)控創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)表的最新研究進(jìn)展：基于多尺度結(jié)構(gòu)研究理論闡述天然食品軟物質(zhì)基復(fù)合膜成膜機(jī)理及其結(jié)構(gòu)與功能調(diào)控機(jī)制。該研究成果在食品領(lǐng)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(qiáng)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(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2021YFD2100400）、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院青年創(chuàng)新計(jì)劃（Y2022QC11）等項(xiàng)目的資助。

 

　　諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主Pierre-Gilles de Gennes首次提出了“軟物質(zhì)”的概念。“它是一種獨(dú)立的、具有柔性的聚合物鏈，存在復(fù)雜性和靈活性的特點(diǎn)”，也具有特殊的力學(xué)和構(gòu)象耦合。食品軟物質(zhì)是一類具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)形成能力和重要功能特性的軟物質(zhì)，可形成互穿網(wǎng)絡(luò)、雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、拓?fù)浠螂x子交聯(lián)共聚物、納米復(fù)合聚合物凝膠等組裝結(jié)構(gòu)，存在極大的多樣性和復(fù)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(shí)間的跨度，“多尺度科學(xué)（Multiscale science）”是一門研究不同長度尺度或時(shí)間尺度相互耦合現(xiàn)象的跨學(xué)科科學(xué)，具有豐富的科學(xué)內(nèi)涵和重要的研究價(jià)值。食品多尺度結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)研究理論視角分析食品軟物質(zhì)基復(fù)合膜的成膜機(jī)制，將食品軟物質(zhì)基復(fù)合膜的形成過程分為3個(gè)階段（制備階段、固化階段和成形階段），12個(gè)關(guān)鍵分析點(diǎn)，初步將其分為11種膜類型。通過分析制膜全過程，明晰關(guān)鍵分析點(diǎn)，調(diào)控其結(jié)構(gòu)與功能特性，加快食品軟物質(zhì)基復(fù)合膜的成膜機(jī)制研究及其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

 

　　該研究對未來食品軟物質(zhì)基復(fù)合膜原料開發(fā)、原料與成品膜間的構(gòu)效關(guān)系、功能性膜材料的開發(fā)、復(fù)合膜的安全性評價(jià)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定等進(jìn)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(lǐng)域深入推進(jìn)研究提供理論支持和數(shù)據(jù)參考。

 

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.128770