近日，湘潭大(da)學(xué)化工學(xué)院研(yan)究人員在國際(ji)期刊《International Journal of Biological Macromolecules》(中科院(yuan)二區(qū), IF=7.7)發(fā)表了(le)題為"(E)-2-Hexenal-loaded ethyl cellulose/agarose aerogel: Preparation, characterization and application in fresh rice noodles preservation"的研究(jiu)論文。在該論文(wen)中，研究人員(yuan)利用上海(hai)騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于(yu)測定(ding)氣凝膠(jiao)的應(yīng)力應(yīng)(ying)變特性、彈(dan)性模量和(he)壓縮(suo)強(qiáng)度等指(zhi)標(biāo)。

本研究(jiu)旨在開發(fā)食品(pin)級乙基(ji)纖維素 / 瓊脂糖(tang)氣凝膠(jiao)，用于植物精(jing)油的控釋以延(yan)長新鮮米粉(fen)的貨(huo)架期。研(yan)究評估了十(shi)種不飽和醛類(lei)精油對主(zhu)要腐敗菌的(de)抗菌效果，這(zhe)些腐敗菌包(bao)括Leuconostoc lactis, Lactococcus lactis, Acinetobacter johnsonii, Exiguobacterium indicum和Enterobacter sichuanensis。基于(yu)其優(yōu)(you)異的抗菌(jun)性能，(E)-2 - 己烯醛被(bei)選用于封裝(zhuang)在乙(yi)基纖維素 / 瓊(qiong)脂糖氣凝(ning)膠中，以實(shí)現(xiàn)(xian)控釋并延長(zhang)新鮮米(mi)粉的(de)貨架期。增加乙(yi)基纖(xian)維素濃(nong)度可(ke)使氣凝膠的孔(kong)徑分布更(geng)均勻，增強(qiáng)機(jī)械(xie)性能和疏水性(xing)，并改善 (E)-2 - 己烯醛(quan)在氣凝膠中的(de)控釋效果。負(fù)(fu)載 0.20 μL/mL (E)-2 - 己(ji)烯醛的優(yōu)化氣(qi)凝膠表現(xiàn)出顯(xian)著的抗菌(jun)活性，可(ke)有效抑制細(xì)菌(jun)生長 72 小時(shi)。此外，該(gai)氣凝膠配(pei)方通(tong)過減(jian)緩總菌落數(shù)(shu)、pH 值、水分含(han)量、水分活度(du)、烹飪特(te)性、顏(yan)色和質(zhì)地的(de)變化，有效保持(chi)了新鮮(xian)米粉的(de)品質(zhì)，在(zai) 25°C 下將產(chǎn)品貨架(jia)期延長了(le) 4 天。這些研究結(jié)(jie)果表明，負(fù)(fu)載 (E)-2 - 己烯(xi)醛的乙基(ji)纖維素 / 瓊脂(zhi)糖氣凝膠作(zuo)為新鮮(xian)米粉的創(chuàng)(chuang)新保(bao)鮮策略(lve)具有潛(qian)力，為(wei)提高食品質(zhì)量(liang)和保質(zhì)期提供(gong)了一種有(you)前景的方法。

如圖 3C 所示(shi)，應(yīng)力(li) - 應(yīng)變曲線表(biao)明，氣凝膠(jiao)在低應(yīng)(ying)變（<15%）時首先發(fā)(fa)生彈性變形。隨(sui)著應(yīng)變增加，氣(qi)凝膠(jiao)進(jìn)入塑性變形(xing)區(qū)域，孔壁開(kai)始坍塌和變(bian)形。最后，氣凝(ning)膠到達(dá)致密(mi)化區(qū)(qu)域，其特征(zheng)是結(jié)構(gòu)進(jìn)一(yi)步坍塌和孔(kong)隙堵(du)塞。如圖 3D-F 所示，隨(sui)著乙基(ji)纖維(wei)素（EC）含量的(de)增加，氣凝(ning)膠的(de)彈性模量(liang)、抗壓強(qiáng)度(du)和硬度顯著提(ti)高。這(zhe)一改善與氣凝(ning)膠骨架(jia)內(nèi)乙(yi)基纖維素(su)（EC）和瓊脂糖(tang)（AG）之間相互作用(yong)位點(diǎn)的增加有(you)關(guān)。在氣凝膠中(zhong)，乙基纖維(wei)素（EC）作(zuo)為增強(qiáng)劑(ji)，分散在(zai)瓊脂糖（AG）形成(cheng)的三維網(wǎng)(wang)絡(luò)結(jié)構(gòu)內(nèi)，導(dǎo)(dao)致孔徑和孔隙(xi)率降低。與(yu)大孔相比，小(xiao)孔表現(xiàn)出更強(qiáng)(qiang)的相(xiang)互支撐(cheng)作用，能(neng)夠更有效地(di)傳遞(di)和消散外力，從(cong)而提高氣(qi)凝膠的抗壓(ya)強(qiáng)度和彈性模(mo)量。三維網(wǎng)絡(luò)(luo)結(jié)構(gòu)是使(shi)氣凝膠成為(wei)活性物質(zhì)(zhi)有效載體(ti)的關(guān)鍵因(yin)素。乙(yi)基纖(xian)維素(su)（EC）的加入(ru)顯著增(zeng)強(qiáng)了氣凝膠的(de)機(jī)械(xie)性能，穩(wěn)(wen)定了三維(wei)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使其(qi)更有利于 E2H 的負(fù)(fu)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.