近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所果蔬加工制造與營養(yǎng)健康創(chuàng)新團隊研究了不同濃度和不同溫度條件下無花果果膠的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)流變行為，并采用熱分析方法探究了不同升溫速率下無花果果膠熱力學(xué)特性的差異，結(jié)合模型擬合分析了其降解機理，相關(guān)研究成果發(fā)表在國際知名學(xué)術(shù)期刊《Food Chemistry》（JCR一區(qū)，IF=8.5）上。加工所2022級碩士研究生馬科科為論文第一作者，畢金峰研究員和易建勇研究員為共同通訊作者。該研究得到了國家重點研發(fā)計劃（2024YFD2100603）和貴州省科技計劃項目[黔科合中引地（2024）025]的支持。
果膠已被廣泛用于改善食品的流變性能，其中低酯果膠常被作為膠凝劑使用，但目前低酯果膠通常是高酯果膠脫酯而來，成本高且會造成資源浪費，而天然低甲氧基果膠的來源有限。因此，開發(fā)新來源天然低甲氧基果膠具有重大意義。隨著我國無花果果實產(chǎn)量逐年增加，其副產(chǎn)物的加工與利用已成為重要研究課題。研究發(fā)現(xiàn)，無花果果膠作為低酯果膠，具有多種理化功能性質(zhì)，但尚不明確其在實際應(yīng)用中的重要性質(zhì)，如流變和熱力學(xué)性質(zhì)等。
本研究通過酸提取法從無花果中獲取了一種新型天然低甲氧基果膠，探究不同濃度（20、30、40、50、60 g/L）無花果果膠在不同溫度（5、15、25、35、50℃）下的流變特性差異，以及在不同升溫速率（5、10、15、20 K/min）下的熱力學(xué)特性。流變結(jié)果表明，無花果果膠溶液呈現(xiàn)出剪切變稀的特性，即表現(xiàn)為假塑性流體；果膠的表觀黏度隨著濃度的增加和溫度的降低而逐漸升高，且在剪切速率-剪切應(yīng)力曲線中，通過上升-下降的循環(huán)形成了滯后環(huán)，呈現(xiàn)出觸變性。果膠的彈性模量（G′）和黏性模量（G“）隨著濃度的降低和溫度的升高而逐漸減小。在較高濃度下，果膠表現(xiàn)出從彈性（G′＞G”）向黏性（G′＜G“）轉(zhuǎn)變。熱力學(xué)結(jié)果顯示，果膠的熱降解主要分為三個階段，各自的最佳擬合模型分別為：Avrami-Eroféev A1/F1方程（第Ⅰ階段和第Ⅱ階段，決定系數(shù)R?＞0.9137）、Jander D3方程（第三階段）（決定系數(shù)R?＞0.8349）；隨著升溫速率的增加，熔融溫度（Tm）（240.66℃-250.69℃）和焓變（ΔH）也隨之增加。以上研究結(jié)果豐富了人們對無花果果膠流變特性和熱力學(xué)參數(shù)的認識。
該研究有助于拓展無花果果膠在食品加工領(lǐng)域的應(yīng)用，為無花果果膠的生產(chǎn)利用提供了理論依據(jù)。
文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2025.144317
日期：2025-05-20
果膠已被廣泛用于改善食品的流變性能，其中低酯果膠常被作為膠凝劑使用，但目前低酯果膠通常是高酯果膠脫酯而來，成本高且會造成資源浪費，而天然低甲氧基果膠的來源有限。因此，開發(fā)新來源天然低甲氧基果膠具有重大意義。隨著我國無花果果實產(chǎn)量逐年增加，其副產(chǎn)物的加工與利用已成為重要研究課題。研究發(fā)現(xiàn)，無花果果膠作為低酯果膠，具有多種理化功能性質(zhì)，但尚不明確其在實際應(yīng)用中的重要性質(zhì)，如流變和熱力學(xué)性質(zhì)等。
本研究通過酸提取法從無花果中獲取了一種新型天然低甲氧基果膠，探究不同濃度（20、30、40、50、60 g/L）無花果果膠在不同溫度（5、15、25、35、50℃）下的流變特性差異，以及在不同升溫速率（5、10、15、20 K/min）下的熱力學(xué)特性。流變結(jié)果表明，無花果果膠溶液呈現(xiàn)出剪切變稀的特性，即表現(xiàn)為假塑性流體；果膠的表觀黏度隨著濃度的增加和溫度的降低而逐漸升高，且在剪切速率-剪切應(yīng)力曲線中，通過上升-下降的循環(huán)形成了滯后環(huán)，呈現(xiàn)出觸變性。果膠的彈性模量（G′）和黏性模量（G“）隨著濃度的降低和溫度的升高而逐漸減小。在較高濃度下，果膠表現(xiàn)出從彈性（G′＞G”）向黏性（G′＜G“）轉(zhuǎn)變。熱力學(xué)結(jié)果顯示，果膠的熱降解主要分為三個階段，各自的最佳擬合模型分別為：Avrami-Eroféev A1/F1方程（第Ⅰ階段和第Ⅱ階段，決定系數(shù)R?＞0.9137）、Jander D3方程（第三階段）（決定系數(shù)R?＞0.8349）；隨著升溫速率的增加，熔融溫度（Tm）（240.66℃-250.69℃）和焓變（ΔH）也隨之增加。以上研究結(jié)果豐富了人們對無花果果膠流變特性和熱力學(xué)參數(shù)的認識。
該研究有助于拓展無花果果膠在食品加工領(lǐng)域的應(yīng)用，為無花果果膠的生產(chǎn)利用提供了理論依據(jù)。
文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2025.144317
日期：2025-05-20
