《【科学私享】大学食品学院余达威副研究员:三种食用菌多糖对鲢鱼鱼糜凝胶冻融稳定性的影响:持水性能、凝胶质量和结构特性》

  • 来源专题:食品安全与健康
  • 编译者: 杨娇
  • 发布时间:2025-07-17
  • 2025年7月,江南大学食品学院余达威副研究员在国际食品期刊《Food Chemistry》(Q1,IF2024 = 9.8)发表题为“Effects of three edible mushroom polysaccharides on the freeze-thaw stability of silver carp (Hypophthalmichthys molitrix) surimi gels: Water retention, gel quality, and structural properties”的研究性论文。江南大学硕士研究生张梦楠为第一作者,通讯作者为江南大学食品加工与配料研究中心余达威研究员。本研究得到国家大宗淡水鱼产业技术体系(CARS-45-28)、江南大学-百兴食品食用菌功能性食品联合研发中心(231871)和江苏省研究生科研实践创新计划(SJCX25_1346)等项目支持。 作为加工水产品的重要原料,鲢鱼经常被用来生产鱼糜和各种鱼糜制品。为了保持鱼糜的质量并延长其保质期,通常将其冷冻保存。然而,在食用前的冷链运输和储存阶段,冷冻鱼糜不可避免地要经历冻融过程。冻融过程中形成的冰晶会破坏鱼糜产品的结构完整性,导致蛋白质变性和保水能力下降,以及质地恶化从而造成保质期缩短。因此,减少冻融过程中的质量损失,提高鱼糜产品的冻融稳定性,对冷冻鱼糜产品的商业化具有重要的实际意义。 为了在冷冻过程中更好地保持鱼糜的品质,通常会在鱼糜中加入一些冷冻保护剂,如磷酸盐、多糖、抗冻蛋白、多肽等。目前,最常见的冷冻保护剂由4%蔗糖+ 4%山梨醇组成。然而,这些商业冷冻保护剂具有高甜度和高热量的缺点,与目前追求健康饮食的理念不一致。此外,磷酸盐也是一种广泛使用的冷冻保护剂。虽然磷酸盐具有价格低廉的优点,但长期过量摄入会对人体健康产生负面影响。因此,一些低热量、低甜、健康的天然多糖逐渐被挖掘出来。 在多种天然多糖中,食用菌是一种未被充分利用的资源,它是富含β-葡聚糖和杂多糖等结构成分的功能性多糖的重要来源。这些化合物不仅具有低温稳定性,而且具有多种功能,包括免疫调节、抗氧化和防冻保护,其中银耳、金针菇和杏鲍菇是中国广泛种植的3种典型食用菌。它们的种植成本低,而且容易获得。另外,这三种食用菌的颜色都以白色为主,气味也比较温和。这一特性有助于最大限度地减少对鱼糜凝胶颜色和气味的影响。 该研究以这三种典型食用菌粗多糖为研究对象,考察其对鲢鱼鱼糜凝胶冻融稳定性的影响。此项研究可以提供一种新型天然冷冻保护剂,以开发延长保质期的高品质冷冻鱼糜产品,为创造“功能性鱼糜产品”提供新的见解。 注:最近有小伙伴反映收不到推送,因为公众号改了推送算法,现在需要加星标,多点赞/点在看,才能准时收到推送。 研究亮点 在鱼糜中添加1.0%的TP/FVP/PEP比0.5%和2.0%具有更好的冷冻保护效果。 在相同添加量下,TP的冷冻保护效果优于FVP和PEP。 添加TP、FVP和PEP显著提高了凝胶强度和持水性能。 TP、FVP和PEP的加入延缓了α-螺旋结构的损失。 研究结论 研究结果表明,添加食用菌粗多糖可以显著提高鱼糜溶胶的热变性温度,提高G’和G”值,减缓凝胶的弱化过程。添加最适浓度的食用菌粗多糖(约1.0%)可有效提高持水能力、凝胶强度、内聚性和弹性,同时降低冻融损失率、蒸煮损失和自由水含量。 此外,食用菌粗多糖还能降低冷冻过程中形成的冰晶尺寸,延缓α-螺旋含量的下降,提高微观结构的致密性和均匀性。多糖添加量与其冷冻保护效果呈倒v型关系。 主成分分析表明,TP组冷冻保护效果优于FVP组和PEP组。值得注意的是,当TP浓度为1.0%时,效果与商业组相当。结果表明,TP、FVP和PEP作为新型冷冻保护剂具有潜在的优势。该研究为进一步开发其他食用菌粗多糖和其他天然多糖提供了有价值的见解。 图文赏析 图形摘要 图1三种食用菌多糖对鱼糜凝胶外观的影响(A)及TP(B)、FVP(C)和PEP(D)对鱼糜凝胶色泽的影响 图2不同处理组对冻融循环前后鱼糜冻融损失率(A)、持水力(B-D)和蒸煮损失(E-G)的影响 图3冻融循环前后不同处理组对鱼糜凝胶T2弛豫时间(A-B)、峰面积比例(C-H)和氢质子密度成像(I-J)的影响 图4冻融循环前后TP(A)、FVP(B)、PEP(C)对鱼糜凝胶强度的影响 图5不同处理组对冻融循环前(A)和后(B)鱼糜凝胶截面结构的影响 图6不同处理组对冻融循环前(A)和后(B)鱼糜凝胶微观结构的影响 图7 5次冻融循环后鱼糜凝胶特性的相关性分析(A)和主成分分析(B)

     余达威,博士,江南大学副研究员,硕士生导师,美国Cornell大学访学博士,入选全球前2%顶尖科学家榜单(2024),主要从事食品智能包装与保鲜,水生资源深加工、营养方便食品开发等方面研究;近年来主持承担国家重点专项子课题/子任务、国家自然科学基金青年基金、省自然科学基金青年基金等国家及省部级项目6项,主持百万级校企横向课题5项;国家大宗淡水鱼产业技术体系和江苏省大宗鱼类产业技术体系岗位专家团队成员,山东省蓝色产业领军人才团队成员;近5年来以第一作者或通讯作者发表SCI论文40篇(一二区占比80%以上),ESI高被引论文3篇,H指数26(Scopus);以第一发明人申请国家发明专利11件,授权专利3件;担任Journal of Future Food、eFood、Modern Agriculure等期刊编委/青年编委。 张梦楠 张梦楠,女,江南大学食品学院2023级硕士研究生,主要从事食用菌资源与水产品资源的综合利用研究工作。参与江南大学-百兴食用菌功能性食品联合研发中心(231871)和江苏省研究生科研实践创新计划(SJCX25_1346)等项目。

     原文链接 https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2025.145524

  • 原文来源:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI5Mzc4MTA4MQ==&mid=2247574376&idx=2&sn=4d0c5bca92c4973450f714c9ee17b692&scene=0#wechat_redirect
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    • 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
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