中国农业科学院加工所探究了海藻糖与果胶间的交互作用机制

近日，中国农业科学院农产品加工研究所果蔬加工制造与营养健康创新团队从单糖组成、分子结构、官能团及纳米结构变化角度分析了热处理过程中海藻糖对果胶结构变化的影响，并采用等温量热滴定和分子对接技术分析了海藻糖-果胶间的交互作用机制。相关研究成果发表在国际知名学术期刊《Food Hydrocolloids》（JCR一区，IF=11.0）上，加工所与沈阳农业大学联合培养2021级博士生王凤昭为论文第一作者，毕金峰研究员与吕健副研究员为共同通讯作者。该研究得到了国家“十四五”重点研发计划（2024YFD2100601）和云南科技人才计划（202305AF150122）的支持。
 
　　压差闪蒸干燥技术是一种新型、环保、节能、优质的干燥技术。利用该技术生产的果蔬制品呈多孔结构，口感酥脆。然而，对于一些组织相对致密的果蔬原料而言，在压差闪蒸过程中易出现过度膨胀的现象，需结合适当的预处理技术以调控细胞壁组织结构，如渗透脱水。果胶是高等植物细胞壁中重要的组成成分，其在加工过程中的结构衍变行为对干制果蔬产品质构品质具有重要影响。研究表明，渗透脱水能够诱导果胶结构衍变进而改善压差闪蒸干燥桃脆片的质构品质，然而渗透溶质与果胶间的交互作用机制尚不清晰。
 
　　本研究构建了海藻糖-果胶模拟体系，探究了海藻糖对果胶在热加工过程中分子量、单糖组成、官能团、精细结构及纳米结构的影响，并利用等温量热滴定（ITC）和分子对接技术进一步分析了二者间的交互作用机制。结果表明，海藻糖能够缓解果胶在热加工过程中的热降解，维持其更完整的三维网络结构；单糖组成、傅里叶红外光谱和核磁共振波谱均表明海藻糖与果胶之间存在交联作用；果胶与海藻糖之间存在放热结合，且海藻糖可促进果胶结构在热加工过程中由无序向有序转变，分子对接进一步表明二者之间的结合力主要为氢键，结合能为-6.061 kcal/mol，说明果胶-海藻糖复合物构象稳定。
 
　　该研究为压差闪蒸干燥果蔬脆片的质构形成提出了新见解，为生产高品质压差闪蒸干燥果蔬脆片提供了理论依据。
 
　　原文链接：https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2025.111388



日期：2025-05-13