技術(shù)文(wen)章
Technical articles近日,湘潭大學(xué)(xue)化工學(xué)院研(yan)究人員在國際(ji)期刊《International Journal of Biological Macromolecules》(中科院二(er)區(qū), IF=7.7)發(fā)(fa)表了題為"(E)-2-Hexenal-loaded ethyl cellulose/agarose aerogel: Preparation, characterization and application in fresh rice noodles preservation"的(de)研究論文。在該論文中,研(yan)究人員利用(yong)上海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用于(yu)測定氣凝(ning)膠的應(yīng)力(li)應(yīng)變特(te)性、彈性模量(liang)和壓縮強(qiang)度等(deng)指標。
本研究旨在開(kai)發(fā)食品(pin)級乙基纖(xian)維素 / 瓊脂糖(tang)氣凝(ning)膠,用于植物精(jing)油的(de)控釋以延長新(xin)鮮米粉(fen)的貨架(jia)期。研究評估(gu)了十種不飽和(he)醛類精油對主(zhu)要腐敗菌的抗(kang)菌效(xiao)果,這些腐敗(bai)菌包括Leuconostoc lactis, Lactococcus lactis, Acinetobacter johnsonii, Exiguobacterium indicum和Enterobacter sichuanensis。基于其優(yōu)異(yi)的抗菌性(xing)能,(E)-2 - 己(ji)烯醛被選用于(yu)封裝在乙基纖(xian)維素 / 瓊脂糖(tang)氣凝膠中(zhong),以實現(xiàn)(xian)控釋(shi)并延長(zhang)新鮮米粉的貨(huo)架期。增(zeng)加乙基纖維素(su)濃度可(ke)使氣凝膠(jiao)的孔徑分布(bu)更均勻,增強(qiang)機械性(xing)能和(he)疏水(shui)性,并改善(shan) (E)-2 - 己烯醛在(zai)氣凝(ning)膠中的控釋效(xiao)果。負載 0.20 μL/mL (E)-2 - 己烯醛(quan)的優(yōu)化氣凝膠(jiao)表現(xiàn)出顯著(zhu)的抗菌活(huo)性,可(ke)有效抑制細(xi)菌生長 72 小(xiao)時。此外(wai),該氣凝(ning)膠配方通過減(jian)緩總菌落數(shù)、pH 值(zhi)、水分(fen)含量、水(shui)分活度(du)、烹飪特性(xing)、顏色(se)和質(zhì)地(di)的變(bian)化,有效保持了(le)新鮮米粉(fen)的品質(zhì),在 25°C 下將(jiang)產(chǎn)品(pin)貨架期延(yan)長了 4 天。這些(xie)研究結(jié)果表明(ming),負載 (E)-2 - 己烯(xi)醛的乙基(ji)纖維(wei)素 / 瓊(qiong)脂糖氣凝(ning)膠作為新(xin)鮮米粉的創(chuàng)(chuang)新保(bao)鮮策略(lve)具有潛力,為提(ti)高食品質(zhì)(zhi)量和保質(zhì)期(qi)提供了一種有(you)前景的方法(fa)。
如圖(tu) 3C 所示,應(yīng)力 - 應(yīng)(ying)變曲線表(biao)明,氣(qi)凝膠在低(di)應(yīng)變(<15%)時(shi)首先發(fā)生彈性(xing)變形。隨(sui)著應(yīng)變增(zeng)加,氣凝膠進(jin)入塑性變(bian)形區(qū)(qu)域,孔壁開始坍(tan)塌和變形。最(zui)后,氣凝膠到(dao)達致密化(hua)區(qū)域,其特(te)征是結(jié)構(gòu)進(jin)一步坍塌和(he)孔隙堵(du)塞。如圖(tu) 3D-F 所示,隨著乙(yi)基纖維素(su)(EC)含量(liang)的增(zeng)加,氣凝膠(jiao)的彈性模量(liang)、抗壓強度和(he)硬度顯著提高(gao)。這一改(gai)善與氣凝膠(jiao)骨架內(nèi)(nei)乙基纖維(wei)素(EC)和瓊(qiong)脂糖(AG)之間(jian)相互作用位點(dian)的增加有關(guān)(guan)。在氣凝膠中(zhong),乙基(ji)纖維素(EC)作(zuo)為增強劑(ji),分散在瓊脂(zhi)糖(AG)形(xing)成的三維(wei)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)內(nèi)(nei),導(dǎo)致孔(kong)徑和孔(kong)隙率降低(di)。與大孔相比(bi),小孔表(biao)現(xiàn)出更強(qiang)的相互支撐作(zuo)用,能夠更有效(xiao)地傳遞和(he)消散外力,從而(er)提高氣凝膠的(de)抗壓強度和彈(dan)性模(mo)量。三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)(jie)構(gòu)是使(shi)氣凝膠成為活(huo)性物質(zhì)有效(xiao)載體的關(guān)鍵因(yin)素。乙(yi)基纖維(wei)素(EC)的加入顯著(zhu)增強了(le)氣凝膠的機械(xie)性能(neng),穩(wěn)定(ding)了三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)(jie)構(gòu),使其(qi)更有(you)利于 E2H 的負載(zai)和控釋。
參考文獻:Haiyan Li et al. (E)-2-Hexenal-loaded ethyl cellulose/agarose aerogel: Preparation, characterization and application in fresh rice noodles preservation. International Journal of Biological Macromolecules, 2025.