研究背景

 

　　Research background

 

　　明膠來源于膠原蛋白的部分熱變性，主要基于皮膚、骨骼和軟骨中的蛋白質成分，能夠在溶膠與凝膠之間實現熱可逆轉變。由于氨基酸組成及交聯程度等方面的差異，不同來源的明膠在理化性質和凝膠化行為上也不盡相同。現階段，明膠的主要來源是豬皮和牛皮等陸生動物，少部分來源于魚體。與陸生資源相比，水產資源具有緩解陸生資源匱乏、降低人畜共患風險、規避宗教問題等優勢。因此，水產動物來源的明膠作為陸生來源明膠的替代物得到了廣泛的關注。本研究旨在系統比較不同海蜇來源明膠的流變學行為和功能特性，為開發新型水產資源明膠提供科學依據。

 

　　成果介紹

 

　　Result introduction

 

　　本研究以商業化魚皮明膠（FG）為陽性對照，首先通過X射線衍射（XRD）和傅里葉變換紅外光譜（FTIR）技術分析發現，綿蜇明膠（RG）和沙蜇明膠（SG）具有類似的三螺旋結構，以氫鍵參與為主要分子間作用力。針對流變學行為，FG和RG均表現為彈性主導，SG表現為粘性主導。根據氨基酸組成分析，RG的流變學模量高于SG主要是由于氨基酸組成上的差異。另外，較比SG，RG的水分弛豫時間T23更低，氫質子密度更高，與流變學對應結果相一致。SG呈現稀疏的網狀結構，孔隙較大，而FG和RG呈現相對致密均勻的凝膠網狀結構，孔隙較小，有助于抵抗外力。研究進一步發現，SG的起泡能力和乳化穩定性優于RG和FG，分別可提升20%-200%和12%-86%，這與其較大的孔隙結構和豐富的疏水性氨基酸含量密切相關。本研究為SG和RG作為開發潛在的水產來源凝膠劑、發泡劑以及乳化劑提供了科學依據。

 

　　明膠來源于膠原蛋白的部分熱變性，主要基于皮膚、骨骼和軟骨中的蛋白質成分，能夠在溶膠與凝膠之間實現熱可逆轉變。由于氨基酸組成及交聯程度等方面的差異，不同來源的明膠在理化性質和凝膠化行為上也不盡相同。現階段，明膠的主要來源是豬皮和牛皮等陸生動物，少部分來源于魚體。與陸生資源相比，水產資源具有緩解陸生資源匱乏、降低人畜共患風險、規避宗教問題等優勢。因此，水產動物來源的明膠作為陸生來源明膠的替代物得到了廣泛的關注。本研究旨在系統比較不同海蜇來源明膠的流變學行為和功能特性，為開發新型水產資源明膠提供科學依據。

 

　　本研究以商業化魚皮明膠（FG）為陽性對照，首先通過X射線衍射（XRD）和傅里葉變換紅外光譜（FTIR）技術分析發現，綿蜇明膠（RG）和沙蜇明膠（SG）具有類似的三螺旋結構，以氫鍵參與為主要分子間作用力。針對流變學行為，FG和RG均表現為彈性主導，SG表現為粘性主導。根據氨基酸組成分析，RG的流變學模量高于SG主要是由于氨基酸組成上的差異。另外，較比SG，RG的水分弛豫時間T23更低，氫質子密度更高，與流變學對應結果相一致。SG呈現稀疏的網狀結構，孔隙較大，而FG和RG呈現相對致密均勻的凝膠網狀結構，孔隙較小，有助于抵抗外力。研究進一步發現，SG的起泡能力和乳化穩定性優于RG和FG，分別可提升20%-200%和12%-86%，這與其較大的孔隙結構和豐富的疏水性氨基酸含量密切相關。本研究為SG和RG作為開發潛在的水產來源凝膠劑、發泡劑以及乳化劑提供了科學依據。

 

　　第一作者簡介

 

　　閻佳楠，博士，大連工業大學食品學院校聘副教授，第九屆中國科協青年托舉人才。主要從事食品膠體科學與工程食品方向研究，先后主持/參加國家重點研發計劃、國家自然科學基金區域創新發展聯合基金等多項國家級、省級項目，以第一作者、通訊作者（含并列）發表SCI論文24篇。

 

　　通訊作者簡介

 

　　吳海濤，教授，博士生導師，日本岡山大學博士，美國普渡大學訪問學者，食品學院副院長，教育部“人才獎勵計劃項目”特聘教授、全國工程教育專業認證專家，遼寧五一勞動獎章獲得者、遼寧省“最美教師”，入選遼寧省“興遼英才計劃”青年拔尖人才、“第十二屆遼寧青年科技獎（十大英才）”、遼寧省“百千萬人才工程”百人層次、“大連市杰出青年科技人才”。作為第一完成人，榮獲省部級教學成果二等獎2項。作為主要完成人，榮獲國家級教學成果二等獎2項、遼寧省教學成果特等獎及一等獎4項。主要從事食品膠體科學與工程食品的研究工作，主持國家重點研發計劃專項課題、國家自然科學基金區域創新發展聯合基金、國家自然科學基金面上項目等縱向科研項目16項。以第一作者或通訊作者，發表SCI收錄論文89余篇；作為第一發明人獲得中國授權發明專利9件；作為主要完成人，榮獲國家科學技術進步二等獎2項，遼寧省科學技術進步一等獎3項。