远红外辐射与负空气离子:在柑橘网纹果皮的高温老化过程中,如何平衡加速反应与稳定生物活性的矛盾
《Food Chemistry》:Far-infrared radiation and negative air ions to resolve trade-off effect of accelerating reactions and stabilizing bioactivity in high-temperature ageing of Citri Reticulatae Pericarpium
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时间:2025年09月28日
来源:Food Chemistry 9.8
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脱脂米糠膳食纤维颗粒尺寸调控对银鱼肌原纤维蛋白结构和凝胶性能的影响,发现较小颗粒通过增强表面相互作用和蛋白三级结构解折叠,提升二级结构有序性(α-螺旋+45.7%,β-片层+16.6%),暴露更多巯基(+108%)并促进致密交联网络形成,有效改善凝胶弹性和持水性,为稻壳副产品高值化利用提供机制模型。
本研究聚焦于脱脂米糠膳食纤维(Dietary Fiber from Defatted Rice Bran, DFRB)颗粒大小对银鱼肌原纤维蛋白结构和凝胶化过程的影响。银鱼是一种在中国四大养殖鱼类中具有重要地位的淡水鱼种,其作为生产银鱼糜(Surimi)的原料,具有成本低、蛋白质含量高、资源丰富的优势。然而,传统的淡水银鱼糜加工技术仍较为落后,导致其凝胶强度、口感及水保持能力等方面不如海水银鱼鱼糜。因此,探索有效的加工方法以提升淡水银鱼糜的品质,成为当前食品科学领域的重要课题。
DFRB作为米糠加工的重要副产品,含有丰富的膳食纤维、酚类物质、蛋白质及微量元素,具有良好的功能特性。然而,由于DFRB颗粒较大,且容易发生油脂氧化,导致其在传统应用中受到限制,常被用作动物饲料等低附加值产品。近年来,随着微粒化技术的发展,如喷射磨、气流冲击磨等,DFRB的颗粒大小可以被精确控制,从而改变其表面特性、化学组成及与蛋白质的相互作用能力。这些变化可能对蛋白质的结构变化及凝胶化过程产生深远影响,进而提升银鱼糜的品质和市场竞争力。
本研究通过气流冲击磨技术,制备出不同颗粒大小(D50为111.01–8.85?μm)的DFRB样品,并结合酶解处理,以分离颗粒大小对DFRB化学组成和蛋白质相互作用的影响。通过对DFRB样品的总膳食纤维、可溶性膳食纤维及单糖组成进行分析,进一步评估其与银鱼肌原纤维蛋白(Myofibrillar Protein, MP)之间的结合能力。同时,利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、荧光光谱、紫外光谱、浊度测定、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)等手段,对MP在加热过程中的结构变化进行多层级分析,包括二级结构、三级结构、聚集状态及分子间作用力。最终,通过扫描电子显微镜(SEM)观察银鱼糜凝胶的微观结构,并评估其凝胶强度、水保持能力及感官品质。
研究发现,随着DFRB颗粒大小的减小,MP的有序二级结构显著增强,其中α-螺旋和β-折叠含量分别提高了45.7%和16.6%。这一现象主要归因于DFRB颗粒表面面积的增加和与MP结合位点数量的提升。此外,颗粒大小减小还导致了MP的三级结构展开,使得暴露的硫醇基团数量增加了108%,并提高了表面疏水性。在宏观层面,DFRB颗粒大小的减小增加了溶液的浊度(从0.43增加到0.89)和平均颗粒直径(从342增加到535?nm),表明蛋白质的聚集程度增强,形成了更紧密的蛋白质聚集体。进一步分析表明,细小的DFRB颗粒有助于促进蛋白质之间的交联,形成致密、连续的凝胶网络。这一结果通过FTIR、荧光和SEM等多种分析手段得到验证。
在实际应用方面,DFRB的微粒化处理不仅有助于提升银鱼糜的质地均匀性、弹性和水保持能力,还能有效利用米糠这一传统上被忽视的副产品,推动其高附加值化。研究提出了一种基于颗粒大小-结构-功能的机制模型,用于解释DFRB与MP之间的相互作用,并可通过感官品质、储存稳定性及工业可扩展性等方面进行验证和优化。该模型为未来银鱼糜产品的开发提供了理论依据和实践指导,有助于实现食品工业的可持续发展。
银鱼糜作为一种广泛应用于食品工业的产品,其质量受到多种因素的影响,包括蛋白质的结构特性、凝胶网络的形成能力以及添加剂的物理化学性质。本研究通过系统分析DFRB颗粒大小对MP结构和凝胶化过程的影响,揭示了微粒化技术在提升银鱼糜品质方面的潜力。此外,研究还探讨了DFRB与MP之间的相互作用机制,包括氢键、疏水作用及空间效应等,为未来优化银鱼糜加工工艺提供了科学依据。
在当前食品工业中,银鱼糜的市场需求不断增长,特别是在寻找经济、可持续的蛋白质来源方面。然而,传统的加工方法仍存在诸多不足,如凝胶强度较低、口感不佳、水保持能力差等。因此,寻找有效的添加剂及加工技术,以改善银鱼糜的品质,成为研究的重要方向。DFRB作为一种天然的膳食纤维来源,具有良好的功能特性,如水保持能力、油脂结合能力、粘度调节能力及热稳定性。这些特性使其在银鱼糜加工中具有广阔的应用前景。
在实际操作中,DFRB的微粒化处理不仅提高了其与MP的结合能力,还增强了其对蛋白质结构变化的调控作用。通过精确控制DFRB的颗粒大小,可以实现对MP结构的有序调控,进而改善凝胶的形成能力。此外,微粒化技术的应用还能够提高加工过程的效率,降低生产成本,促进银鱼糜产品的工业化生产。因此,本研究不仅关注DFRB颗粒大小对MP结构的影响,还探讨了其在银鱼糜加工中的实际应用价值。
本研究的成果对于推动食品工业的可持续发展具有重要意义。通过系统分析DFRB颗粒大小与MP结构之间的关系,可以为未来银鱼糜产品的开发提供科学依据和实践指导。此外,该研究还揭示了DFRB在食品加工中的多功能特性,为探索新的添加剂及加工技术提供了理论支持。通过进一步优化DFRB的颗粒大小及化学组成,可以实现对银鱼糜品质的全面提升,满足市场需求的同时,促进资源的高效利用。
在食品工业中,蛋白质的结构和凝胶化过程是决定产品品质的关键因素。银鱼糜的凝胶化过程主要依赖于MP的结构变化,包括二级结构的转变、三级结构的展开及分子间作用力的增强。DFRB的微粒化处理通过增加其与MP的接触面积和相互作用位点,促进了蛋白质结构的有序变化,进而改善凝胶的形成能力。这一发现不仅为银鱼糜的加工提供了新的思路,也为其他蛋白质基食品的开发提供了借鉴。
此外,本研究还探讨了DFRB与MP之间的相互作用机制,包括氢键、疏水作用及空间效应等。这些作用力在蛋白质凝胶化过程中起到重要作用,能够促进蛋白质之间的交联,形成致密、连续的凝胶网络。通过系统分析这些作用机制,可以为未来优化银鱼糜加工工艺提供科学依据。同时,该研究还提出了一个基于颗粒大小-结构-功能的机制模型,用于解释DFRB与MP之间的相互作用,并可通过感官品质、储存稳定性及工业可扩展性等方面进行验证和优化。
在实际应用方面,DFRB的微粒化处理不仅有助于提升银鱼糜的质地均匀性、弹性和水保持能力,还能有效利用米糠这一传统上被忽视的副产品,推动其高附加值化。这不仅符合当前食品工业对可持续发展的要求,也为资源的高效利用提供了新的途径。通过进一步研究DFRB颗粒大小对MP结构变化及凝胶化过程的影响,可以为未来银鱼糜产品的开发提供更全面的理论支持和实践指导。
本研究的意义不仅在于揭示DFRB与MP之间的相互作用机制,还在于为食品工业提供新的解决方案。通过优化DFRB的颗粒大小及化学组成,可以实现对银鱼糜品质的全面提升,满足市场需求的同时,推动资源的高效利用。此外,该研究还为其他蛋白质基食品的开发提供了借鉴,有助于探索新的添加剂及加工技术,提升食品工业的整体水平。
在食品科学领域,蛋白质的结构和功能特性是决定产品品质的重要因素。银鱼糜的凝胶化过程主要依赖于MP的结构变化,包括二级结构的转变、三级结构的展开及分子间作用力的增强。DFRB的微粒化处理通过增加其与MP的接触面积和相互作用位点,促进了蛋白质结构的有序变化,进而改善凝胶的形成能力。这一发现不仅为银鱼糜的加工提供了新的思路,也为其他蛋白质基食品的开发提供了借鉴。
此外,本研究还探讨了DFRB与MP之间的相互作用机制,包括氢键、疏水作用及空间效应等。这些作用力在蛋白质凝胶化过程中起到重要作用,能够促进蛋白质之间的交联,形成致密、连续的凝胶网络。通过系统分析这些作用机制,可以为未来优化银鱼糜加工工艺提供科学依据。同时,该研究还提出了一个基于颗粒大小-结构-功能的机制模型,用于解释DFRB与MP之间的相互作用,并可通过感官品质、储存稳定性及工业可扩展性等方面进行验证和优化。
在实际应用方面,DFRB的微粒化处理不仅有助于提升银鱼糜的质地均匀性、弹性和水保持能力,还能有效利用米糠这一传统上被忽视的副产品,推动其高附加值化。这不仅符合当前食品工业对可持续发展的要求,也为资源的高效利用提供了新的途径。通过进一步研究DFRB颗粒大小对MP结构变化及凝胶化过程的影响,可以为未来银鱼糜产品的开发提供更全面的理论支持和实践指导。
本研究的意义不仅在于揭示DFRB与MP之间的相互作用机制,还在于为食品工业提供新的解决方案。通过优化DFRB的颗粒大小及化学组成,可以实现对银鱼糜品质的全面提升,满足市场需求的同时,推动资源的高效利用。此外,该研究还为其他蛋白质基食品的开发提供了借鉴,有助于探索新的添加剂及加工技术,提升食品工业的整体水平。
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