近日，植物蛋白結構與功能調控創(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基復合膜成膜機理及其結構與功能調控機制。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”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。食品軟物質是一類具有獨特結構形成能力和重要功能特性的軟物質，可形成互穿網絡、雙網絡結構、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，具有豐富的科學內涵和重要的研究價值。食品多尺度結構變化及其質量功能調控研究呈現(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基復合膜的成膜機制，將食品軟物質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，調控其結構與功能特性，加快食品軟物質基復合膜的成膜機制研究及其產業(yè)化應用。

 

　　該研究對未來食品軟物質基復合膜原料開發(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。

 

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