近日(ri)，湘潭大學(xué)(xue)化工學(xué)院研(yan)究人員在國(guó)際(ji)期刊(kan)《International Journal of Biological Macromolecules》(中科院二區(qū)(qu), 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"的研究論文(wen)。在該論(lun)文中，研(yan)究人員利(li)用上海騰拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用(yong)于測(cè)定(ding)氣凝膠(jiao)的應(yīng)力應(yīng)變特(te)性、彈(dan)性模(mo)量和壓縮強(qiáng)度(du)等指標(biāo)(biao)。

本研究旨在開(kai)發(fā)食品級(jí)(ji)乙基纖維素 / 瓊(qiong)脂糖氣凝(ning)膠，用于(yu)植物精油(you)的控釋以延長(zhǎng)(zhang)新鮮米粉(fen)的貨架期。研(yan)究評(píng)估了十種(zhong)不飽和醛類精(jing)油對(duì)主要腐敗(bai)菌的抗(kang)菌效果，這些腐(fu)敗菌包括Leuconostoc lactis, Lactococcus lactis, Acinetobacter johnsonii, Exiguobacterium indicum和Enterobacter sichuanensis。基于其(qi)優(yōu)異的抗菌(jun)性能，(E)-2 - 己烯醛(quan)被選用于封(feng)裝在乙基纖維(wei)素 / 瓊脂糖氣(qi)凝膠中，以(yi)實(shí)現(xiàn)(xian)控釋并延長(zhǎng)(zhang)新鮮米粉的(de)貨架期(qi)。增加乙基纖(xian)維素濃(nong)度可使氣凝(ning)膠的孔徑分(fen)布更均勻，增強(qiáng)(qiang)機(jī)械性(xing)能和疏水性(xing)，并改善 (E)-2 - 己烯(xi)醛在(zai)氣凝膠中(zhong)的控釋(shi)效果。負(fù)載 0.20 μL/mL (E)-2 - 己烯(xi)醛的優(yōu)化氣凝(ning)膠表現(xiàn)(xian)出顯著的抗(kang)菌活性，可有(you)效抑制細(xì)(xi)菌生長(zhǎng) 72 小(xiao)時(shí)。此外，該氣(qi)凝膠配方通(tong)過減(jian)緩總菌落數(shù)(shu)、pH 值、水分含量(liang)、水分活度、烹(peng)飪特性、顏色(se)和質(zhì)地(di)的變(bian)化，有效(xiao)保持(chi)了新鮮米粉(fen)的品質(zhì)，在 25°C 下(xia)將產(chǎn)品貨架期(qi)延長(zhǎng)了 4 天(tian)。這些研究結(jié)果(guo)表明，負(fù)載 (E)-2 - 己(ji)烯醛(quan)的乙基(ji)纖維素(su) / 瓊脂(zhi)糖氣凝膠作(zuo)為新(xin)鮮米粉的創(chuàng)(chuang)新保(bao)鮮策略具(ju)有潛力(li)，為提高食品質(zhì)(zhi)量和(he)保質(zhì)期提供了(le)一種有前(qian)景的方法(fa)。

如圖(tu) 3C 所示，應(yīng)力(li) - 應(yīng)變曲線(xian)表明(ming)，氣凝膠在(zai)低應(yīng)變（<15%）時(shí)首(shou)先發(fā)生彈性變(bian)形。隨著應(yīng)(ying)變?cè)黾樱瑲饽?ning)膠進(jìn)(jin)入塑性(xing)變形區(qū)域，孔壁(bi)開始(shi)坍塌和(he)變形(xing)。最后，氣凝膠到(dao)達(dá)致密(mi)化區(qū)域，其特征(zheng)是結(jié)構(gòu)(gou)進(jìn)一步坍塌和(he)孔隙堵塞。如圖(tu) 3D-F 所示，隨著乙(yi)基纖(xian)維素（EC）含量的(de)增加，氣凝膠的(de)彈性模(mo)量、抗壓強(qiáng)度(du)和硬度(du)顯著提(ti)高。這一改善與(yu)氣凝膠(jiao)骨架(jia)內(nèi)乙基(ji)纖維素(su)（EC）和瓊脂糖（AG）之間(jian)相互作用位(wei)點(diǎn)的(de)增加(jia)有關(guān)(guan)。在氣凝膠中(zhong)，乙基纖維素（EC）作(zuo)為增強(qiáng)劑(ji)，分散在瓊(qiong)脂糖（AG）形成(cheng)的三維網(wǎng)絡(luò)(luo)結(jié)構(gòu)內(nèi)(nei)，導(dǎo)致(zhi)孔徑和(he)孔隙率降低。與(yu)大孔相比(bi)，小孔表(biao)現(xiàn)出(chu)更強(qiáng)的(de)相互支(zhi)撐作用，能夠更(geng)有效地(di)傳遞和消散外(wai)力，從而提高氣(qi)凝膠的抗壓強(qiáng)(qiang)度和彈性模(mo)量。三維網(wǎng)(wang)絡(luò)結(jié)構(gòu)是(shi)使氣(qi)凝膠(jiao)成為(wei)活性物(wu)質(zhì)有效載體(ti)的關(guān)鍵(jian)因素。乙基纖維(wei)素（EC）的加入顯著(zhu)增強(qiáng)了(le)氣凝膠(jiao)的機(jī)(ji)械性能(neng)，穩(wěn)定了三維(wei)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(gou)，使其更有利(li)于 E2H 的負(fù)載(zai)和控釋。

參考文獻(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.