果胶甲酯基和酰胺基对冰晶重结晶的影响

文献类型： 中文期刊

第一作者： 马有川

作者： 马有川;毕金峰;易建勇;吴中华

作者机构：

关键词： 多糖;重结晶;冰;果胶;酯化度;酰胺化度

期刊名称： 农业工程学报

ISSN： 1002-6819

年卷期： 2024 年 40 卷 023 期

页码： 342-349

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 质构是冷冻食品的核心品质，控制冰晶生长是调节冷冻物料质构的有效手段。果胶具有显著的冰晶抑制效果，但这种作用的构效关系尚未完全明晰。为探究果胶酯化和酰胺化结构对冰晶抑制效果的影响，该研究分别通过酶法脱酯和酰胺化改性构建了不同酯化度和不同酰胺化度果胶，采用飞溅试验和分子动力学模拟试验探究了果胶的甲酯化度和酰胺化度对冰晶生长影响的潜在机制。结果表明，较低酯化度果胶的抑制冰晶重结晶（ice recrystallization inhibition, IRI）效应更强，而酰胺化则降低了果胶IRI能力，其中酯化度为51%的果胶的最大冰晶平均直径（mean largest grain size,MLGS）达到29.19μm，与蔗糖溶液的MLGS相比降低了19.4%。分子动力学（molecular dynamic, MD）模拟试验结果表明，与酰胺化果胶相比，不同酯化度果胶的冰晶生长结束时间较晚，在62 ns时完成冻结，具有更强的冰晶生长抑制能力。根据相互作用能结果分析发现，果胶与水分子之间的相互作用能越高，氢键数量越多，果胶与水分子结合越紧密，果胶对冰晶生长的抑制作用越强。因此酯化度较低的果胶具有更强的与水分子的相互作用，使水分子更难结合到冰晶生长界面，起到了抑制冰晶生长的作用。该研究揭示了果胶酯化度和酰胺化度影响果胶抑制冰晶的作用机理，可为制备具有高抑制冰晶能力果胶分子及促进其在冷冻食品加工中的应用提供理论参考。

分类号： TS205.7

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