近日(ri)，湘潭大(da)學(xué)化工學(xué)(xue)院研究人(ren)員在國際(ji)期刊《International Journal of Biological Macromolecules》(中科院(yuan)二區(qū), IF=7.7)發(fā)表了題(ti)為"(E)-2-Hexenal-loaded ethyl cellulose/agarose aerogel: Preparation, characterization and application in fresh rice noodles preservation"的研究論(lun)文。在該論文(wen)中，研究人員(yuan)利用上海騰(teng)拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于測定氣(qi)凝膠(jiao)的應(yīng)力應(yīng)(ying)變特性、彈性模(mo)量和壓(ya)縮強(qiáng)度等指標(biāo)(biao)。

本研究(jiu)旨在開發(fā)食(shi)品級(ji)乙基纖維(wei)素 / 瓊(qiong)脂糖氣(qi)凝膠，用于(yu)植物(wu)精油的控釋(shi)以延(yan)長新鮮米粉的(de)貨架期(qi)。研究(jiu)評估了十種(zhong)不飽和醛(quan)類精油(you)對主要腐敗菌(jun)的抗菌效果(guo)，這些腐敗(bai)菌包括(kuo)Leuconostoc lactis, Lactococcus lactis, Acinetobacter johnsonii, Exiguobacterium indicum和Enterobacter sichuanensis。基于(yu)其優(yōu)異的(de)抗菌性能(neng)，(E)-2 - 己烯醛(quan)被選(xuan)用于封裝(zhuang)在乙(yi)基纖(xian)維素 / 瓊脂糖氣(qi)凝膠中，以實(shi)現(xiàn)控釋(shi)并延長新鮮米(mi)粉的貨架(jia)期。增加乙(yi)基纖維素(su)濃度可使(shi)氣凝膠的孔徑(jing)分布更均勻(yun)，增強(qiáng)機(jī)械性能(neng)和疏水性，并改(gai)善 (E)-2 - 己(ji)烯醛(quan)在氣凝膠中(zhong)的控釋效(xiao)果。負(fù)載 0.20 μL/mL (E)-2 - 己(ji)烯醛的優(yōu)(you)化氣凝(ning)膠表現(xiàn)出顯(xian)著的抗菌活(huo)性，可(ke)有效抑制細(xì)(xi)菌生長 72 小時(shi)。此外，該氣凝(ning)膠配方通(tong)過減緩總菌(jun)落數(shù)、pH 值(zhi)、水分含量(liang)、水分活(huo)度、烹飪特(te)性、顏(yan)色和質(zhì)(zhi)地的(de)變化(hua)，有效保(bao)持了新鮮米粉(fen)的品質(zhì)，在 25°C 下將(jiang)產(chǎn)品(pin)貨架期延(yan)長了 4 天(tian)。這些研究結(jié)果(guo)表明，負(fù)載 (E)-2 - 己烯(xi)醛的乙基纖維(wei)素 / 瓊脂糖(tang)氣凝膠作為(wei)新鮮米(mi)粉的(de)創(chuàng)新保鮮(xian)策略具(ju)有潛力，為提高(gao)食品質(zhì)量和保(bao)質(zhì)期提供了一(yi)種有前景(jing)的方法。

如圖 3C 所示，應(yīng)力(li) - 應(yīng)變(bian)曲線表(biao)明，氣(qi)凝膠在低(di)應(yīng)變（<15%）時首(shou)先發(fā)生彈(dan)性變形。隨著應(yīng)(ying)變增加，氣凝膠(jiao)進(jìn)入塑性變形(xing)區(qū)域，孔(kong)壁開始(shi)坍塌和變(bian)形。最后，氣凝膠(jiao)到達(dá)致密化區(qū)(qu)域，其特征(zheng)是結(jié)構(gòu)(gou)進(jìn)一(yi)步坍塌和(he)孔隙堵塞(sai)。如圖 3D-F 所示，隨(sui)著乙基纖(xian)維素（EC）含(han)量的(de)增加，氣凝膠(jiao)的彈性(xing)模量、抗壓強(qiáng)(qiang)度和硬度(du)顯著(zhu)提高(gao)。這一(yi)改善(shan)與氣凝膠骨(gu)架內(nèi)乙基(ji)纖維素（EC）和(he)瓊脂(zhi)糖（AG）之(zhi)間相互作用位(wei)點的增(zeng)加有(you)關(guān)。在氣凝膠中(zhong)，乙基纖維素(su)（EC）作為增強(qiáng)劑，分(fen)散在(zai)瓊脂糖（AG）形(xing)成的三維網(wǎng)絡(luò)(luo)結(jié)構(gòu)內(nèi)(nei)，導(dǎo)致孔(kong)徑和孔隙率降(jiang)低。與大孔相比(bi)，小孔表(biao)現(xiàn)出(chu)更強(qiáng)的相互(hu)支撐作用(yong)，能夠更有效(xiao)地傳遞和消(xiao)散外(wai)力，從而提高氣(qi)凝膠的抗(kang)壓強(qiáng)度(du)和彈(dan)性模量。三維(wei)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是(shi)使氣(qi)凝膠(jiao)成為(wei)活性物(wu)質(zhì)有效載(zai)體的關(guān)鍵(jian)因素。乙基纖(xian)維素（EC）的加入(ru)顯著(zhu)增強(qiáng)了氣(qi)凝膠的機(jī)械性(xing)能，穩(wěn)定了三維(wei)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使(shi)其更有利于 E2H 的(de)負(fù)載和控(kong)釋。

參考文(wen)獻(xiàn)：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.