El Grupo de investigación del Profesor Fei Peng de la Universidad normal del Sur de Fujian publicó en la revista Food chemisty (if = 9.8) el capítulo titulado "estudio en la Alta visión y gel - Properties of Glycine - amidated pictin and Its Regulatory role on the freeze - that stay of sea Bass surimi", que explora principalmente las características físicas de la Gelatina de Glicina preparada a través del método enzimático de ultra baja temperatura (- 5 ° c) y su mecanismo de protección en la estabilidad de deshielo de la lubina marina. El estudio se basa en la Acilación enzimática como punto de partida para caracterizar sistemáticamente los cambios estructurales de Gly - PE (como el fortalecimiento flexible de la cadena molecular y el daño de la estructura cristalina), y evaluar sus excelentes propiedades con una viscosidad de hasta 1000 veces la goma cruda (na - pe) en condiciones ácidas y de bajo corte, así como Su efecto regulador sobre la estructura del Surimi en el ciclo de deshielo congelado. La innovación central es que Gly - PE mejora la capacidad de carga estática sacrificando parte de la rigidez dinámica para lograr una reorganización estructural selectiva, proporcionando una base teórica para el desarrollo de nuevos protectores naturales de congelación.
I. antecedentes de la investigación
Debido a sus limitaciones estructurales moleculares, la fructosa natural tiene problemas de características funcionales insuficientes, como: la fructosa de alto metoxi requiere un alto contenido de ácido y alto contenido de azúcar para gelificar, mientras que la viscosidad de su solución es relativamente baja, lo que limita su aplicación en sistemas alimentarios de alta adherencia. Las modificaciones químicas (como la amidación) pueden mejorar estos defectos, pero a menudo las condiciones son duras. Por lo tanto, la modificación enzimática moderada se ha convertido en una tendencia. Además, el almacenamiento congelado puede dañar gravemente la estructura de la red de proteínas de los productos de surimi, lo que resulta en un ablandamiento de la resistencia y textura del gel. Los protectores de congelación tradicionales (como el Sorbitol y el fosfato) a menudo necesitan agregar altas concentraciones y afectar el sabor. Este estudio se basa en la doble característica de la goma amidada de aumentar la Fuerza intermolecular y mejorar la flexibilidad de la cadena molecular, asumiendo que puede lograr un efecto protector único diferente de los protectores tradicionales a través de ajustes estructurales adaptativos bajo el estrés de congelación y deshielo.
II. métodos de investigación
Preparación y caracterización de la fructina amidada de Glicina
El estudio utilizó un método enzimático mejorado de ultra baja temperatura (- 5 ° c) para preparar Gly - pe, con papaína como catalizador, y la Acilación se llevó a cabo bajo la activación de clorhidrato de l - Cisteína y edta, obteniendo con éxito Gly - pe con una tasa de injerto del 12,77%. La estructura de la fructina natural y la fructina amidada se caracterizaron completamente utilizando hnmr, 13 cnmr, ftir, XPS y drx.
Determinación de la viscosidad dinámica de las frutas naturales y las frutas Amidas de Glicina
Pasará por diferentes comportamientos dependientes de las condiciones (ph, concentración de la solución, Ca2+、 Temperatura) la solución natural de fructina tratada y la solución de fructina amidada de aminoácidos se colocan en un baño de agua a 60 ° C y se agitan magnéticamente durante 20 minutos hasta que se disuelvan. Añadir 3 MOL / L de NaOH o HCl según sea necesario para controlar el Ph. Introducir Calcio mediante la adición de cacl2 y ajustar el pH después de la adición de calcio para garantizar que se mantenga estable durante todo el proceso. Después de enfriarse a temperatura ambiente, useReómetro RH - 20 (shanghai Baosheng Industrial Development co., ltd., shanghai, china)La viscosidad dinámica de la muestra se mide a diferentes velocidades de rotación, y el instrumento utiliza un eje giratorio para medir la viscosidad en condiciones dinámicas.
Evaluación de muestras de Surimi
Las características teológicas del Surimi se determinan mediante un reómetro para el escaneo de frecuencia y el escaneo de temperatura para obtener el módulo de almacenamiento de energía (g ') y el módulo de pérdida (g'). Además, se determinaron las propiedades cualitativas y estructurales del gel de Surimi (elasticidad, cohesión, masticación, adherencia al pegamento), retención de agua (whc) y tasa de pérdida de agua térmica.
III. resultados y debates (parte)
Los resultados medidos por el reómetro Baosheng rh20 muestran que tanto las soluciones na - PE como Gly - PE muestran un comportamiento de fluido diluido por cizallamiento, pero Gly - PE muestra una viscosidad significativamente mayor en todas las condiciones de prueba, alcanzando incluso 1.000 veces la viscosidad de na - PE en condiciones preferidas específicas (ph 3, 6%) de concentración, baja tasa de cizallamiento). Este refuerzo se atribuye a la introducción del Grupo amido, que promueve una estructura de red Molecular más estable y estrecha al potenciar el enlace de hidrógeno y la hidratación, y permite a Gly - PE mantener también una viscosidad moderada sin depender de ca2 +, ampliando su ámbito de aplicación.
Figura 1. comportamiento de la viscosidad de na - PE y Gly - pe con las condiciones. A y b: comportamiento dependiente del ph; C y d: comportamiento dependiente de la concentración de la solución; E y f: comportamiento dependiente de la concentración de CA 2 +; G y h: comportamiento dependiente de la temperatura.
En la aplicación de surimi, Gly - PE - S muestra un mecanismo único de protección de "reorganización estructural selectiva". Aunque el módulo de almacenamiento de energía (g ') medido por el reómetro disminuye ligeramente con el aumento del ciclo de congelación y deshielo (lo que indica una disminución de la rigidez dinámica), este cambio es una manifestación del "ajuste de equilibrio rígido y suave" de la red. En la prueba de textura macro (resistencia estática de gran deformación), después de cuatro congelaciones y descongelaciones, la tasa de retención masticable y pegajosa alcanzó el 340% y el 385%, respectivamente, superando con creces al Grupo de control y na - PE - S. Esta excelente capacidad de carga se debe a la heteroestructura espacial ordenada formada por Gly - PE durante el proceso de congelación y deshielo (coordinación de áreas de carga densas y áreas de amortiguación sueltas). Sin embargo, esta optimización se acompaña de una fuerte caída de la retención de agua (whc) (del 95,22% al 80,61%), que se interpreta como un mecanismo de compensación de "sacrificio - ganancia": el sacrificio de la capacidad de almacenamiento de agua a cambio de una mayor estabilidad mecánica y propiedades de transmisión de tensión.
IV. Conclusiones
Este estudio confirma que la fructosa amidada de Glicina preparada por el método enzimático a baja temperatura tiene mejores propiedades de adherencia y gel, y la viscosidad puede aumentar miles de veces en condiciones específicas. Más importante aún, muestra un mejor efecto protector en la estabilidad de congelación y deshielo del surimi, cuyo mecanismo radica en la "reorganización estructural selectiva", que sacrifica parte de la rigidez dinámica y la retención de agua optimizando el equilibrio rígido y suave de la estructura de la red, pero a cambio de una excelente capacidad de carga estática de gran deformación (es decir, masticabilidad y pegajosidad adhesiva). Aunque la reducción de la retención de agua es una de sus limitaciones de aplicación, el estudio abre nuevas vías para desarrollar nuevos ingredientes alimentarios naturales que puedan proporcionar protección por congelación a través de ajustes estructurales adaptativos utilizando Polisacáridos amidados.