未成熟及筑巢期的野生绿海龟（Chelonia mydas）血液中重金属含量与肠道微生物群谱特征

《Marine Environmental Research》：Blood Heavy Metals Content and Gut Microbiota Profile in Immature and Nesting Wild Green Turtles ( Chelonia mydas)

本研究系统探究了羧甲基壳聚糖（CMC）对传统发酵米糕（FRC）的双重保鲜机制。通过添加0-0.5g/100g CMC，发现0.3g/100g浓度最佳，显著抑制水分迁移（水分含量增加6.09%）和淀粉回生（相对结晶度降低34%至28%），同时减少氧化相关挥发性物质（如丙醛减少1.32%，正庚醛和n-戊酸各减少3.05%），保护脂质氧化。分子机制包括CMC与淀粉的氢键网络形成（FTIR证实）和抑制水分迁移（NMR和MRI分析）。该研究首次系统揭示了CMC在传统发酵食品中的双重作用机制。

　　这项研究探讨了羧甲基壳聚糖（CMC）在传统发酵米糕（FRC）保存过程中的双重作用机制。发酵米糕作为一种传统的中国营养食品，以其柔软的质地和独特的风味受到广泛欢迎。然而，其多孔结构和高水分含量使其在储存过程中容易发生淀粉回生和风味劣化。这些问题主要源于水分迁移和脂质氧化这两个相互关联的过程，这些过程会显著影响FRC的质地和风味特性，从而缩短其保质期并降低消费者接受度。本研究通过多种分析技术，评估了不同浓度CMC对FRC在4°C下15天储存期间的影响，发现0.3 g/100 g的CMC添加量在改善质地和保持水分方面表现最佳。

研究结果显示，CMC的添加有效抑制了水分的流失，同时减少了米糕的硬度，提升了弹性和咀嚼性。在15天的储存期间，对照组的水分含量从56.83%下降至36.50%，而0.3 g/100 g的CMC处理组则保持较高的水分含量，达到24.35%，显著高于对照组（p < 0.05）。硬度方面，对照组从1.10 N上升至14.19 N，而CMC处理组则显著降低硬度，表明其在保持米糕柔软性方面具有重要作用。这些改善的质地特性可能与CMC在食品基质中形成的“分子海绵”结构有关，该结构通过其羧基和氨基官能团与水分形成竞争性氢键，从而限制水分的迁移并防止淀粉回生。

通过低场核磁共振（LF-NMR）技术分析水分分布，发现CMC处理的米糕在储存期间表现出更稳定的水分状态。具体而言，CMC处理组的T??（弱结合水）比例从93.05%增加至95.40%，说明其有效维持了水分的结合状态，减少了水分的自由流动。磁共振成像（MRI）进一步验证了这一结果，显示CMC处理组在储存后的特定区域保持了较高的信号强度，表明水分分布更加均匀，从而防止了水分流失导致的质地变化。此外，傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析显示，CMC与淀粉之间的氢键网络增强了O-H键的约束，这与LF-NMR的结果相吻合，表明CMC通过形成稳定的分子结构，有效抑制了水分的迁移。

X射线衍射（XRD）分析揭示了CMC对淀粉结晶度的影响。对照组的相对结晶度在储存15天后增加至34%，而CMC处理组则降至28%，说明CMC通过分子相互作用抑制了淀粉回生过程。这与FRC的质地保持相一致，因为过高的结晶度会导致米糕变硬并减少水分的保留。同时，BET分析表明，CMC处理组的比表面积和孔隙结构得到了更好的维持，进一步支持了CMC在稳定米糕内部结构方面的作用。这些结果表明，CMC不仅通过物理方式维持水分，还通过化学方式影响淀粉的结构，从而延缓其回生过程。

在脂质氧化方面，HS-SPME-GC-MS分析显示，CMC处理显著减少了与氧化相关的挥发性化合物，如乙醛、庚醛、2-丁酮和戊酸。这些化合物的减少表明CMC在抑制脂质降解方面具有重要作用。此外，UPLC-MS分析发现，CMC处理的米糕中，432种脂质分子中有22种表现出显著的保护效应，说明其抗氧化作用具有广泛的覆盖范围。这些保护效果可能源于CMC的羧基官能团能够中和自由基并螯合促氧化金属离子，从而减少脂质氧化的发生。

研究还发现，CMC在不同浓度下的效果存在差异。虽然0.3 g/100 g的CMC在改善质地和水分保持方面表现最佳，但更高浓度的CMC反而导致质地和水分特性的恶化。这表明CMC的添加量需要精确控制，以达到最佳的保存效果。此外，CMC的添加改变了米糕的内部结构，使其在储存过程中保持更稳定的微孔结构，从而防止了结构塌陷和质地劣化。

总体而言，这项研究首次系统地揭示了CMC在传统发酵米糕中的双重保存机制。CMC通过抑制水分迁移和脂质氧化，有效延缓了米糕的质量劣化过程，延长了其保质期并保持了良好的感官特性。研究结果不仅为传统发酵食品的保存提供了新的思路，还为工业应用中的天然保存策略提供了科学依据。未来的研究可以进一步探讨CMC在感官评价、加速保质期测试和分子动力学模拟中的应用，以优化其在食品保存中的使用方法，确保其在实际应用中的安全性和有效性。