Ca(OH)2诱导的凝胶多糖螺旋解旋与离子交联改性提升黑米全粉珍珠冻融稳定性研究

本研究创新性采用Ca(OH)2改性凝胶多糖(CUD)，通过部分解旋三重螺旋结构并形成Ca2+离子交联网络，显著提升其在黑米全粉珍珠(F-WBRF-boba)冻融循环中的稳定性。结合多尺度表征技术(TEM/FTIR/XRD等)揭示改性机制，使产品持水性提升83.33%，为功能性淀粉基冷冻食品开发提供新策略。

　　

Highlight

本研究通过Ca(OH)₂诱导的独特改性机制，使凝胶多糖(CUD)从顽固的三重螺旋"铠甲"中释放活性羟基，Ca²⁺离子如同"分子订书机"将这些基团交联成稳固网络，为黑米珍珠打造抗冻"防护盾"。

Materials

实验采用吉林恩佰生物技术有限公司提供的CUD（纯度>99%），与四种碱性溶液（NaOH、Ca(OH)₂、Na₂CO₃、NaHCO₃）进行反应，通过"冷冻-解冻"模拟实验评估改性效果。

Macroscopic images of CUD-alkali suspensions

图1展示CUD在不同碱液中的"变形记"：Ca(OH)₂（0.050-0.100%）如同温和的"解旋剂"，既打开多糖分子紧密的螺旋结构，又通过Ca²⁺搭建离子桥梁，形成均匀稳定的分散体系。加热后更展现出独特的"记忆效应"，能重构为弹性凝胶网络。

Conclusion

Ca(OH)₂改性如同给CUD施展"分子手术"：部分解旋三重螺旋释放活性位点，Ca²⁺则扮演"交联建筑师"角色。这种双重作用使黑米珍珠在9次冻融循环后仍保持"冻龄"状态，自由水含量降低14.93%，质构特性显著提升。

CRediT authorship contribution statement

研究团队采用多学科"联合作战"模式：李欣怡负责实验设计与论文撰写，肖建辉教授担任"战略指挥官"统筹项目，孔才林博士则作为"质量监督官"确保研究严谨性。