近日，植物蛋白结构与功能调控创新团队发表的最新研究进展：基于多尺度结构研究理论阐述天然食品软物质基复合膜成膜机理及其结构与功能调控机制。该研究成果在食品领域TOP期刊《International Journal of Biological Macromolecules》（JCR一区，IF: 8.2）发表。2022级博士研究生向飞为论文第一作者，王强研究员和石爱民研究员为共同通讯作者。该研究得到了“十四五”国家重点研发计划（2021YFD2100400）、中国农业科学院青年创新计划（Y2022QC11）等项目的资助。
诺贝尔物理学奖得主Pierre-Gilles de Gennes首次提出了“软物质”的概念。“它是一种独立的、具有柔性的聚合物链，存在复杂性和灵活性的特点”，也具有特殊的力学和构象耦合。食品软物质是一类具有独特结构形成能力和重要功能特性的软物质，可形成互穿网络、双网络结构、拓扑或离子交联共聚物、纳米复合聚合物凝胶等组装结构，存在极大的多样性和复杂性，可用于开发生物可降解膜，在低碳环保和包装加工业的可持续性方面具有广阔发展前景。“多尺度（Multiscale）”通常指空间或时间的跨度，“多尺度科学（Multiscale science）”是一门研究不同长度尺度或时间尺度相互耦合现象的跨学科科学，具有丰富的科学内涵和重要的研究价值。食品多尺度结构变化及其质量功能调控研究呈现出新的方向和趋势。
该研究从多尺度结构研究理论视角分析食品软物质基复合膜的成膜机制，将食品软物质基复合膜的形成过程分为3个阶段（制备阶段、固化阶段和成形阶段），12个关键分析点，初步将其分为11种膜类型。通过分析制膜全过程，明晰关键分析点，调控其结构与功能特性，加快食品软物质基复合膜的成膜机制研究及其产业化应用。
该研究对未来食品软物质基复合膜原料开发、原料与成品膜间的构效关系、功能性膜材料的开发、复合膜的安全性评价、行业标准制定等进行展望，可为低碳环保包装产业尤其是天然可降解膜领域深入推进研究提供理论支持和数据参考。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.128770
日期：2024-01-02
