不同直链淀粉含量的辛烯基琥珀酸酐(OSA)改性淀粉对肌原纤维蛋白乳化凝胶冻融稳定性的影响:界面膜与网络结构的双重增强机制
?? 英文标题
Effects of octenyl succinic anhydride (OSA) starches with different amylose content on freeze-thaw stability of myofibrillar protein emulsion gel: Double enhancement of interfacial film and network structure
?? 导读
2025年1月,江南大学食品科学与技术学院的Yuxin Ding为第一作者,Yanshun Xu为通讯作者,在国际期刊《Food Hydrocolloids》发表了题为《Effects of octenyl
succinic anhydride (OSA) starches with different amylose content on freeze-thaw stability of myofibrillar protein emulsion gel: Double enhancement of interfacial film and network structure》的研究论文。
?? 摘要
本文通过构建不同直链淀粉含量(低:蜡质玉米淀粉WCS;中:普通玉米淀粉NCS;高:高直链玉米淀粉HACS)的原淀粉与其OSA改性淀粉为基础的肌原纤维蛋白(MP)乳化凝胶体系,研究其对冻融(FT)稳定性的调控机制。研究发现,支链淀粉(尤其是WCS)可增强界面蛋白膜(IPF)与网络结构的协同作用,提升乳化稳定性、质构、微观结构与低烹饪损失。OSA改性淀粉通过增强疏水作用,实现脂滴与连续相的多层网络稳定,OSA-WCS在保水保脂与质构保持方面表现最优。本研究提出“双重增强”理念,为低温贮藏乳化食品的抗冻保护提供了理论依据与技术方案。
?? 引言
乳化鱼糜类凝胶(如鱼丸)富含水分和脂肪,冷冻过程中容易因冰晶和脂晶生长导致IPF破坏和网络崩解,引发品质下降。目前抗冻研究多聚焦于鱼糜或低脂体系,针对乳化多相系统中油/水界面保护的研究较少。本研究首次从“界面膜包埋+网络结构捕集”双机制出发,设计并优化淀粉–MP复合结构,尤其关注OSA改性淀粉的疏水调控作用及其与直链淀粉比例之间的协同影响。
?? 研究内容与结果概述
1. 乳化性能与界面蛋白膜含量
原淀粉中WCS乳化活性(EA)与稳定性(ES)最高;
OSA-WCS显著增强EA(+123.77%)和ES(+83.02%),形成更厚更稳的IPF;
OSA处理降低了蛋白吸附量,说明其与蛋白共吸附或替代吸附形成复合IPF。
2. 流变性能与热响应行为
OSA改性显著提高乳化液与凝胶的黏弹性(G′、G″值);
OSA-WCS与OSA-NCS可通过链缠结与多点交联,增强凝胶结构稳定;
温度扫描表明,淀粉在高温下形成第二网络,有效增强了第一蛋白网络的热稳定性。
3. 凝胶外观与质构
冻融后WCS与OSA-WCS表面更平整致密,CL下降达87.13%;
OSA-WCS弹性最佳,黏附性也高于其他组;
高直链淀粉(HACS)易聚集导致IPF连续性差,黏弹性与质构保持最差。
4. 水分迁移与脂肪分布
OSA-WCS组在FT后水分(P22b)与脂肪固定能力最强,自由水/脂显著减少;
MRI图像显示其内部水脂分布均匀,抗迁移能力强;
多层结构有效约束脂滴迁移,维持网络完整性。
5. 冻结行为与微观结构
OSA-WCS可显著缩短冰晶生成时间,抑制结晶;
冻融后其微观结构最致密,脂滴稳定包埋,孔隙最少;
说明OSA改性提升界面吸附性和连续相交联能力。
6. 蛋白结构与疏水作用
OSA-WCS促进MP中α-螺旋向β-折叠转变,增强蛋白交联;
Raman和BPB结果表明:其疏水性最高,自由巯基最少,IPF重构能力最强;
高直链淀粉则因聚合致疏水区被遮蔽,影响IPF构建。
?? 总结与展望
本研究系统揭示了不同直链淀粉含量与OSA改性对乳化MP凝胶冻融稳定性的调控机制。WCS提供高度支化结构,有助于形成连续致密的界面膜与网络结构;OSA改性则通过疏水作用进一步提升蛋白与淀粉的协同交联效果,双重增强抗冻能力。相比之下,高直链淀粉(HACS)聚集性强,结构连续性差,冻融后网络容易崩解。结果表明:OSA-WCS为抗冻乳化凝胶产品的优选辅料,为开发高品质水产/肉制品冷冻贮藏技术提供了可行策略。
?? 原文链接
https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2025.111110
?? 主题分类
? 水产品
? 食品加工
? 食品化学
? 新质生产力
图文赏析