西南大学张宇昊教授团队发表论文：离子强度对肌原纤维蛋白微凝胶乳液超高冻融稳定性的调控机制
近日，西南大学张宇昊教授团队在国际期刊Food Chemistry ( IF 9.231 ) 发表题为“Regulation mechanism of ionic strength on the ultra-high freeze-thaw stability of myofibrillar protein microgel emulsions”的论文。
系统研究了离子强度（0-1000 mM）对肌原纤维蛋白微凝胶颗粒（MMP）稳定乳液冻融（FT）稳定性的调节机制。高离子强度乳液 (300-1000 mM) 在五个 FT 循环后表现出稳定性。随着离子强度的增加，颗粒间的排斥力逐渐减小，乳液的絮凝度（20.72 ∼ 75.60%）和表观粘度逐渐升高（69 ∼ 170 mPa·s），促进连续相中蛋白质网络结构的形成。同时，界面蛋白重新排列 (18.8 ∼ 104.2 s -1)并迅速聚合，促进形成稳定的界面网络结构，最终提高其稳定性。此外，扫描电子显微镜（SEM）图像显示界面蛋白逐渐聚集，进一步在连续相中与MMP形成网络，使MMP乳液在高离子强度（300-1000 mM）下具有增强的FT稳定性。该研究有利于生产具有超高 FT 稳定性的乳化酱汁。
图1 初始和 FT处理乳剂的外观(A)和乳化指数(B)由MMP 稳定在不同的离子强度0-1000mM。 图3 不同离子强度对初始乳液微观结构(A)、 CI (B)、液滴尺寸和 FI (C)的影响。 图4 在不同离子强度下，乳液表观粘度与剪切速率(A)和储存或损耗模量与频率(B)的典型依赖关系。MMP 在油水界面吸附(离子强度0-1000mM)的表面压(π)随时间(t1/2)的典型演化曲线(C)及其特征参数(D)。 图5 用不同离子强度(0-1000mM)和MMP 稳定的聚苯乙烯乳液的 SEM 图像(C)稀释的MMP 乳液的目视观察(A)和水层浊度(B)。 图6 MMP 乳液 FT 稳定性离子强度调节的示意图。 系统阐述了离子强度对 MMP 稳定乳液 FT 稳定性的影响机理。对于中等离子强度(100-200mM)的乳状液，静电屏蔽促进了乳状液液滴之间更强的絮凝作用。MMP 的ζ电位随着离子强度的增加而降低，有利于减弱MMP 与油水界面之间的静电排斥，增强界面蛋白质之间的相互作用(G ′增加) ，从而使乳液对冰晶损伤的抗性受到限制。随着离子强度(300-1000mM)的进一步提高，MMP 的相互作用方式发生了改变，有利于界面蛋白的快速重排和聚集。因此，MMP 聚集体在液滴之间广泛形成，并在连续相中与 MMP 相互作用，最终形成稳定的网络结构，有助于获得优良的 FT 稳定性。这些发现可用于生产具有超高 FT 稳定性的冷冻酱油。
责任编辑：唐长波、鲍雅倩