中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院果蔬加工制造與營養(yǎng)健康創(chuàng)新團隊探究了不同離子交聯(lián)強度果膠凝膠凍干后的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性質(zhì)

　　近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所果蔬加工制造與營養(yǎng)健康創(chuàng)新團隊探究了果膠離子網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)強度對冰晶生長及其凍干凝膠力學(xué)性質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)的影響。相關(guān)研究成果發(fā)表在國際知名學(xué)術(shù)期刊《International Journal of Biological Macromolecules》（中科院1區(qū)，IF：8.2）。研究所和天津科技大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)的21級博士生馬有川為論文第一作者，加工所畢金峰研究員與易建勇研究員為共同通訊作者。該研究得到了國家蘋果產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目（CARS-27）的支持。

 

　　冰晶生長行為是影響凍干產(chǎn)品孔隙結(jié)構(gòu)的重要因素之一，在宏觀層面上決定了凍干產(chǎn)品咀嚼過程中產(chǎn)生的力學(xué)波動和聲學(xué)特性。目前消費市場對凍干食品凝膠產(chǎn)品加工技術(shù)的關(guān)注度日益上升，現(xiàn)已逐步應(yīng)用于食品3D打印、質(zhì)構(gòu)品質(zhì)調(diào)控、復(fù)合重組產(chǎn)品制造等多個領(lǐng)域。然而，針對不同交聯(lián)強度的凝膠網(wǎng)絡(luò)對凍干預(yù)凍階段冰晶生長行為和凍干產(chǎn)品性質(zhì)的影響還尚未可知。

 

　　本研究以蘋果果膠為基礎(chǔ)，通過調(diào)節(jié)鈣離子濃度獲得具有不同離子交聯(lián)強度的低脂果膠離子凝膠，并在相同的溫度條件下進行預(yù)凍，以探究不同離子交聯(lián)程度的凝膠網(wǎng)絡(luò)對冰晶生長行為和產(chǎn)品品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，鈣離子和果膠中的羧基數(shù)量比例為1 : 2時，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)最為均勻，果膠與水分子的結(jié)合能力最強；重結(jié)晶抑制活性研究發(fā)現(xiàn)，該條件下的凝膠對冰晶重結(jié)晶抑制活性效果最佳，表明較強且均勻的離子交聯(lián)凝膠網(wǎng)絡(luò)可以更有效地抑制結(jié)晶生長。

 

　　以上研究為凝膠離子網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)強度對冰晶生長行為及其凍干凝膠性質(zhì)的影響研究提供了理論參考，也為重組凍干產(chǎn)品微觀結(jié)構(gòu)和質(zhì)構(gòu)特性的調(diào)控研究提供了新的思路。

 

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.130028