近日，大連工業(yè)大學(xué)食品學(xué)院、海洋食品加工與安全控制全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家海洋食品工程技術(shù)研究中心吳海濤教授課題組在食品領(lǐng)域TOP期刊Food Hydrocolloids（Q1，IF: 11.0）發(fā)表題為“Comparison of gel and functional properties of gelatin derived from two jellyfish Stomolophus meleagris and Rhopilema esculentum kishinouye”的研究性論文。青年教師閻佳楠為第一作者，吳海濤教授為通訊作者。

 

　　研究背景

 

　　Research background

 

　　明膠來(lái)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(zhì)成分，能夠在溶膠與凝膠之間實(shí)現(xiàn)熱可逆轉(zhuǎn)變。由于氨基酸組成及交聯(lián)程度等方面的差異，不同來(lái)源的明膠在理化性質(zhì)和凝膠化行為上也不盡相同?，F(xiàn)階段，明膠的主要來(lái)源是豬皮和牛皮等陸生動(dòng)物，少部分來(lái)源于魚(yú)體。與陸生資源相比，水產(chǎn)資源具有緩解陸生資源匱乏、降低人畜共患風(fēng)險(xiǎn)、規(guī)避宗教問(wèn)題等優(yōu)勢(shì)。因此，水產(chǎn)動(dòng)物來(lái)源的明膠作為陸生來(lái)源明膠的替代物得到了廣泛的關(guān)注。本研究旨在系統(tǒng)比較不同海蜇來(lái)源明膠的流變學(xué)行為和功能特性，為開(kāi)發(fā)新型水產(chǎn)資源明膠提供科學(xué)依據(jù)。

 

　　成果介紹

 

　　Result introduction

 

　　本研究以商業(yè)化魚(yú)皮明膠（FG）為陽(yáng)性對(duì)照，首先通過(guò)X射線衍射（XRD）和傅里葉變換紅外光譜（FTIR）技術(shù)分析發(fā)現(xiàn)，綿蜇明膠（RG）和沙蜇明膠（SG）具有類(lèi)似的三螺旋結(jié)構(gòu)，以氫鍵參與為主要分子間作用力。針對(duì)流變學(xué)行為，F(xiàn)G和RG均表現(xiàn)為彈性主導(dǎo)，SG表現(xiàn)為粘性主導(dǎo)。根據(jù)氨基酸組成分析，RG的流變學(xué)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(shí)間T23更低，氫質(zhì)子密度更高，與流變學(xué)對(duì)應(yīng)結(jié)果相一致。SG呈現(xiàn)稀疏的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，孔隙較大，而FG和RG呈現(xiàn)相對(duì)致密均勻的凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，孔隙較小，有助于抵抗外力。研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，SG的起泡能力和乳化穩(wěn)定性?xún)?yōu)于RG和FG，分別可提升20%-200%和12%-86%，這與其較大的孔隙結(jié)構(gòu)和豐富的疏水性氨基酸含量密切相關(guān)。本研究為SG和RG作為開(kāi)發(fā)潛在的水產(chǎn)來(lái)源凝膠劑、發(fā)泡劑以及乳化劑提供了科學(xué)依據(jù)。

 

　　明膠來(lái)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(zhì)成分，能夠在溶膠與凝膠之間實(shí)現(xiàn)熱可逆轉(zhuǎn)變。由于氨基酸組成及交聯(lián)程度等方面的差異，不同來(lái)源的明膠在理化性質(zhì)和凝膠化行為上也不盡相同。現(xiàn)階段，明膠的主要來(lái)源是豬皮和牛皮等陸生動(dòng)物，少部分來(lái)源于魚(yú)體。與陸生資源相比，水產(chǎn)資源具有緩解陸生資源匱乏、降低人畜共患風(fēng)險(xiǎn)、規(guī)避宗教問(wèn)題等優(yōu)勢(shì)。因此，水產(chǎn)動(dòng)物來(lái)源的明膠作為陸生來(lái)源明膠的替代物得到了廣泛的關(guān)注。本研究旨在系統(tǒng)比較不同海蜇來(lái)源明膠的流變學(xué)行為和功能特性，為開(kāi)發(fā)新型水產(chǎn)資源明膠提供科學(xué)依據(jù)。

 

　　本研究以商業(yè)化魚(yú)皮明膠（FG）為陽(yáng)性對(duì)照，首先通過(guò)X射線衍射（XRD）和傅里葉變換紅外光譜（FTIR）技術(shù)分析發(fā)現(xiàn)，綿蜇明膠（RG）和沙蜇明膠（SG）具有類(lèi)似的三螺旋結(jié)構(gòu)，以氫鍵參與為主要分子間作用力。針對(duì)流變學(xué)行為，F(xiàn)G和RG均表現(xiàn)為彈性主導(dǎo)，SG表現(xiàn)為粘性主導(dǎo)。根據(jù)氨基酸組成分析，RG的流變學(xué)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(shí)間T23更低，氫質(zhì)子密度更高，與流變學(xué)對(duì)應(yīng)結(jié)果相一致。SG呈現(xiàn)稀疏的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，孔隙較大，而FG和RG呈現(xiàn)相對(duì)致密均勻的凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，孔隙較小，有助于抵抗外力。研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，SG的起泡能力和乳化穩(wěn)定性?xún)?yōu)于RG和FG，分別可提升20%-200%和12%-86%，這與其較大的孔隙結(jié)構(gòu)和豐富的疏水性氨基酸含量密切相關(guān)。本研究為SG和RG作為開(kāi)發(fā)潛在的水產(chǎn)來(lái)源凝膠劑、發(fā)泡劑以及乳化劑提供了科學(xué)依據(jù)。

 

　　第一作者簡(jiǎn)介

 

　　閻佳楠，博士，大連工業(yè)大學(xué)食品學(xué)院校聘副教授，第九屆中國(guó)科協(xié)青年托舉人才。主要從事食品膠體科學(xué)與工程食品方向研究，先后主持/參加國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)合基金等多項(xiàng)國(guó)家級(jí)、省級(jí)項(xiàng)目，以第一作者、通訊作者（含并列）發(fā)表SCI論文24篇。

 

　　通訊作者簡(jiǎn)介

 

　　吳海濤，教授，博士生導(dǎo)師，日本岡山大學(xué)博士，美國(guó)普渡大學(xué)訪問(wèn)學(xué)者，食品學(xué)院副院長(zhǎng)，教育部“人才獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃項(xiàng)目”特聘教授、全國(guó)工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證專(zhuān)家，遼寧五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)芦@得者、遼寧省“最美教師”，入選遼寧省“興遼英才計(jì)劃”青年拔尖人才、“第十二屆遼寧青年科技獎(jiǎng)（十大英才）”、遼寧省“百千萬(wàn)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(jí)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)2項(xiàng)。作為主要完成人，榮獲國(guó)家級(jí)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、遼寧省教學(xué)成果特等獎(jiǎng)及一等獎(jiǎng)4項(xiàng)。主要從事食品膠體科學(xué)與工程食品的研究工作，主持國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃專(zhuān)項(xiàng)課題、國(guó)家自然科學(xué)基金區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)合基金、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目等縱向科研項(xiàng)目16項(xiàng)。以第一作者或通訊作者，發(fā)表SCI收錄論文89余篇；作為第一發(fā)明人獲得中國(guó)授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利9件；作為主要完成人，榮獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，遼寧省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)3項(xiàng)。