技術(shù)文章
Technical articles近日,湘潭大學(xue)化工學院研(yan)究人員在國際(ji)期刊《International Journal of Biological Macromolecules》(中(zhong)科院二區(qū)(qu), IF=7.7)發(fā)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(zhong),研究人(ren)員利用(yong)上海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用于(yu)測定氣(qi)凝膠的應力(li)應變特性(xing)、彈性(xing)模量和(he)壓縮(suo)強度等指標(biao)。
本研究旨(zhi)在開發(fā)(fa)食品級乙基纖(xian)維素 / 瓊脂糖氣(qi)凝膠,用于植(zhi)物精(jing)油的控(kong)釋以(yi)延長新鮮(xian)米粉的貨(huo)架期。研究評(ping)估了十(shi)種不飽和(he)醛類精油對主(zhu)要腐敗菌的抗(kang)菌效果(guo),這些腐敗菌包(bao)括Leuconostoc lactis, Lactococcus lactis, Acinetobacter johnsonii, Exiguobacterium indicum和Enterobacter sichuanensis。基于其優(yōu)(you)異的抗菌性能(neng),(E)-2 - 己烯醛被(bei)選用于封裝(zhuang)在乙基纖維素(su) / 瓊脂糖(tang)氣凝膠中,以(yi)實現(xiàn)控釋并延(yan)長新鮮米(mi)粉的貨架(jia)期。增加乙基(ji)纖維素濃(nong)度可使氣凝膠(jiao)的孔徑(jing)分布更(geng)均勻,增強(qiang)機械性能和(he)疏水性,并改善(shan) (E)-2 - 己烯(xi)醛在氣凝(ning)膠中的(de)控釋效(xiao)果。負載(zai) 0.20 μL/mL (E)-2 - 己烯醛的優(yōu)(you)化氣凝膠表(biao)現(xiàn)出顯著的抗(kang)菌活性(xing),可有效抑(yi)制細菌生長(zhang) 72 小時。此外(wai),該氣凝(ning)膠配方通過(guo)減緩總(zong)菌落數(shù)、pH 值、水分(fen)含量、水(shui)分活度(du)、烹飪(ren)特性(xing)、顏色和質(zhì)地(di)的變(bian)化,有(you)效保(bao)持了新(xin)鮮米粉的品(pin)質(zhì),在 25°C 下將產(chǎn)品(pin)貨架期延長了(le) 4 天。這些(xie)研究結(jié)(jie)果表明,負載 (E)-2 - 己(ji)烯醛的乙基纖(xian)維素(su) / 瓊脂糖氣凝(ning)膠作(zuo)為新鮮米(mi)粉的創(chuàng)新保鮮(xian)策略具有(you)潛力,為提高食(shi)品質(zhì)量和保(bao)質(zhì)期提(ti)供了一(yi)種有前景的方(fang)法。
如圖 3C 所(suo)示,應力 - 應(ying)變曲線表明,氣(qi)凝膠在低(di)應變(<15%)時首(shou)先發(fā)(fa)生彈性變形。隨(sui)著應變(bian)增加,氣(qi)凝膠進入塑(su)性變形(xing)區(qū)域(yu),孔壁開始(shi)坍塌和變(bian)形。最后,氣凝膠(jiao)到達致密化(hua)區(qū)域,其(qi)特征是結(jié)構(gòu)(gou)進一步坍塌(ta)和孔隙堵塞。如(ru)圖 3D-F 所示,隨著乙(yi)基纖維(wei)素(EC)含量的增(zeng)加,氣(qi)凝膠的彈(dan)性模量、抗(kang)壓強度和硬(ying)度顯著提高(gao)。這一(yi)改善與氣凝(ning)膠骨架內(nèi)(nei)乙基纖維素(EC)和(he)瓊脂糖(AG)之間(jian)相互作用位(wei)點的(de)增加有關。在氣(qi)凝膠中,乙基纖(xian)維素(EC)作為增(zeng)強劑,分(fen)散在(zai)瓊脂糖(AG)形(xing)成的三維網(wǎng)(wang)絡結(jié)構(gòu)內(nèi)(nei),導致孔徑和孔(kong)隙率(lv)降低(di)。與大孔相比,小(xiao)孔表(biao)現(xiàn)出更強的相(xiang)互支撐(cheng)作用,能夠更有(you)效地傳遞(di)和消散外力,從(cong)而提(ti)高氣凝膠的抗(kang)壓強(qiang)度和彈性(xing)模量(liang)。三維網(wǎng)絡(luo)結(jié)構(gòu)是(shi)使氣凝膠成(cheng)為活(huo)性物質(zhì)有(you)效載體(ti)的關鍵因(yin)素。乙基纖維素(su)(EC)的加入顯著增(zeng)強了氣(qi)凝膠(jiao)的機械性能(neng),穩(wěn)定了三(san)維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),使(shi)其更有利于 E2H 的(de)負載和控(kong)釋。
參考文(wen)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.