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科研进展
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2024年12月,蒋文馨博士在国际食品Top期刊《Food Hydrocolloids》(中科院一区,IF:11.0)在线发表最新研究成果。

作者/摄影:食品科学技术研究院   审稿:食品科学技术研究院   出处:食品科学技术研究院    点击量:    日期:2024-12-10

近日,湖北工业大学高志明教授课题组在国际食品Top期刊《Food Hydrocolloids》发表题为“Complexation of locust bean gum and κ-carrageenan microgels, from aqueous phase to oil-water interface”(刺槐豆胶与κ-卡拉胶微凝胶的复合,从体相到油-水界面)的研究性论文。(原文链接:https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2024.110409

该研究基于刺槐豆胶与κ-卡拉胶之间的分子协同凝胶机制,推测刺槐豆胶(LBG)与κ-卡拉胶微凝胶(KCMs)之间存在特异性结合。通过对LBG与KCMs在体相和油-水界面上的复合行为进行深入研究,阐明了二者的体相复合模式,并探讨了二者的界面复合对微凝胶界面吸附稳定性的改善作用(图1)。

图1 LBG与KCMs在体相和油-水界面上的复合行为,及其对乳液稳定性改善作用

天然多糖具有丰富的生物活性和健康功效,开发基于天然多糖的乳化剂以满足清洁标签食品的消费需求,已成为食品行业新的发展方向。近期的研究表明,微凝胶形态可赋予多糖具有一定的表面疏水性,突破非两亲性分子结构对天然多糖乳化能力的限制,为开发天然多糖乳化剂提供了新的思路。针对上述问题,本课题组开展了一系列研究旨在探索多糖微凝胶乳液稳定性的改善机制。本研究通过宏观形态和石英晶体微天平(QCM-D)等方法初步鉴定了LBG与KCMs之间存在复合作用。随后通过改变LBG浓度,利用流变和微观形貌等方式阐述了LBG与KCMs体相复合模式调控机制(图2)。

图2 LBG与KCMs的体相复合模式鉴定

此外,本研究分别利用SEM和界面层单糖组分测定等方法,对KCMs的界面吸附行为进行定性和定量分析。研究结果表明LBG与KCMs的界面复合显著改善了微凝胶的界面吸附稳定性。本研究所制备的复合乳液不仅具有良好的储藏稳定性,还能耐受多轮冻融循环。

图3 LBG与KCMs在油-水界面上的复合行为鉴定

本项目围绕“多糖微凝胶乳液稳定性不足”的问题展开研究,利用多糖分子与多糖微凝胶的界面互作构建稳固的油-水界面,为开发高稳定性多糖基O/W乳液提供新的思路。

该研究工作第一作者为蒋文馨,来自湖北工业大学生命科学与健康工程学院,担任讲师。该研究获得了国家自然科学基金(No.32302020; No.31972033)、辽宁省民生科技计划项目(No.2021JH2/10200019)、大连市重点科技项目(No. 2021JB12SN038)和湖北省科学技术厅项目(No. 2022BAD123)的资助。