钙离子增强双物理交联淀粉-海藻酸钠水凝胶：提升热杀菌米粉品质的可持续策略

为解决热杀菌导致新鲜米粉(RN)机械性能和食用品质下降的问题，研究人员通过构建淀粉-海藻酸钠(SA)-Ca2+双物理交联水凝胶体系，显著提升RN的拉伸应变(1.20倍)、降低煮断率(41.89%)和蒸煮损失率(0.76倍)，SEM显示更致密均匀的凝胶网络。该研究为绿色高效改善热杀菌米粉品质提供了新思路。

　　

新鲜米粉(RN)作为亚洲传统主食，因其口感顺滑、易消化等特点广受欢迎，但高水分特性使其极易腐败。热杀菌虽能延长保质期，却导致RN出现断裂、粘黏等问题，现有单交联网络改进效果有限。青岛农业大学等机构的研究人员创新性地利用淀粉、海藻酸钠(SA)和CaCl₂构建双物理交联水凝胶，相关成果发表于《International Journal of Biological Macromolecules》。

研究采用质构分析(TPA)、接触角测量、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)等技术，系统评估了SA浓度对RN性能的影响。实验使用籼米、玉米淀粉和木薯淀粉(5:1:2)混合体系，通过Ca²⁺桥接与静电相互作用形成双重网络。

内部机制分析显示，SA的羧基(-COOH)与淀粉羟基(-OH)形成氢键，Ca²⁺则与SA的羧酸根(COO^-)构建"蛋盒"结构(COO^--Ca²⁺-COO^-)，这种协同作用使凝胶网络热稳定性显著提升。

关键性能测试表明，1.33% SA添加使RN拉伸应变提高至对照组的1.20倍，煮断率降低41.89%，蒸煮损失率下降0.76倍。接触角测试证实亲水性提升13.57-43.65%，SEM观察到更致密均匀的微观结构。

结论部分指出，该双交联体系通过抑制淀粉颗粒溶胀破裂，将糊化破损值从420/538 cP降至250/169 cP。SA与Ca²⁺的协同作用不仅增强了网络稳定性，还显著改善了RN的机械性能和感官品质。研究获国家自然科学基金(32272349、32472386)和山东省技术创新引导计划(YDZX2024034)支持，为热杀菌米制品品质提升提供了绿色解决方案。

研究团队由Rongyu Zhang、Minghang Guan等组成，Chi Zhang和Qingjie Sun担任通讯作者。成果不仅解决了RN产业的技术瓶颈，其双物理交联策略还可拓展应用于其他热敏感淀粉基食品的品质改良。