纳米甲壳素作为功能性增稠剂提升冰淇淋流变性、微观结构及融化稳定性的研究

《Carbohydrate Polymers》：Nanochitin as a functional thickener: enhancing rheology, microstructure, and melting stability of ice cream

本研究首次系统探讨了纳米甲壳素（nanochitin）作为功能性食品添加剂在冰淇淋体系中的应用。结果表明，添加纳米甲壳素可显著提升冰淇淋混合浆料的粘度，构建稳定的三维网络结构，有效抑制冰晶生长（<50?μm），并将融化率从78.81%降低至51.57%。该研究为天然生物高分子在冷冻甜品中的功能化应用提供了新策略。

　　

亮点

材料

纳米甲壳素（α-甲壳素，M_v为406?kDa）购自柏奈斯先进材料（湖州）有限公司。胃蛋白酶（猪胃黏膜来源，活性：250?U/mg）和脂肪酶购自Sigma-Aldrich（上海公司）。猪胆盐购自上海麦克林生化科技有限公司。其他化学试剂（分析纯）均由上海国药集团化学试剂有限公司提供。通过透射电子显微镜观察纳米甲壳素的形态。

乳液稳定性

纳米甲壳素的平均脱乙酰度为22%，由于其表面存在氨基，表现出pH响应特性。TEM图像显示，在pH?4.8条件下，纳米甲壳素保持良好的分散稳定性，纤维呈现细长形态，平均长度约为821.41?nm。纳米甲壳素可作为高效且可持续的乳化剂；然而随着pH值升高，表面电荷密度逐渐降低，导致乳化性能下降。

结论

本研究探讨了纳米甲壳素对冰淇淋理化特性的影响。纳米甲壳素是一种优异的乳化剂，高浓度纳米甲壳素（0.5?wt%）在pH?4.8条件下能保持60天以上的稳定性。纳米甲壳素的添加通过形成复杂的纤维网络结构，显著提高了冰淇淋混合物的粘度，限制了水分迁移，并将冰晶尺寸从24?μm减小至20?μm。此外，纳米甲壳素的引入还显著延缓了冰淇淋的融化速率。