上海騰拔質(zhì)構(gòu)儀助力湘潭大學(xué)發(fā)表關(guān)于氣凝膠的國(guó)際期刊論文

近日，湘潭大學(xué)化工學(xué)院研究人員在國(guó)際期刊《International Journal of Biological Macromolecules》(中科院二區(qū), IF=7.7)發(fā)表了題為"(E)-2-Hexenal-loaded ethyl cellulose/agarose aerogel: Preparation, characterization and application in fresh rice noodles preservation"的研究論文。在該論文中，研究人員利用上海騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用于測(cè)定氣凝膠的應(yīng)力應(yīng)變特性、彈性模量和壓縮強(qiáng)度等指標(biāo)。

本研究旨在開發(fā)食品級(jí)乙基纖維素 / 瓊脂糖氣凝膠，用于植物精油的控釋以延長(zhǎng)新鮮米粉的貨架期。研究評(píng)估了十種不飽和醛類精油對(duì)主要腐敗菌的抗菌效果，這些腐敗菌包括Leuconostoc lactis, Lactococcus lactis, Acinetobacter johnsonii, Exiguobacterium indicum和Enterobacter sichuanensis。基于其優(yōu)異的抗菌性能，(E)-2 - 己烯醛被選用于封裝在乙基纖維素 / 瓊脂糖氣凝膠中，以實(shí)現(xiàn)控釋并延長(zhǎng)新鮮米粉的貨架期。增加乙基纖維素濃度可使氣凝膠的孔徑分布更均勻，增強(qiáng)機(jī)械性能和疏水性，并改善 (E)-2 - 己烯醛在氣凝膠中的控釋效果。負(fù)載 0.20 μL/mL (E)-2 - 己烯醛的優(yōu)化氣凝膠表現(xiàn)出顯著的抗菌活性，可有效抑制細(xì)菌生長(zhǎng) 72 小時(shí)。此外，該氣凝膠配方通過減緩總菌落數(shù)、pH 值、水分含量、水分活度、烹飪特性、顏色和質(zhì)地的變化，有效保持了新鮮米粉的品質(zhì)，在 25°C 下將產(chǎn)品貨架期延長(zhǎng)了 4 天。這些研究結(jié)果表明，負(fù)載 (E)-2 - 己烯醛的乙基纖維素 / 瓊脂糖氣凝膠作為新鮮米粉的創(chuàng)新保鮮策略具有潛力，為提高食品質(zhì)量和保質(zhì)期提供了一種有前景的方法。

如圖 3C 所示，應(yīng)力 - 應(yīng)變曲線表明，氣凝膠在低應(yīng)變（<15%）時(shí)首先發(fā)生彈性變形。隨著應(yīng)變?cè)黾?，氣凝膠進(jìn)入塑性變形區(qū)域，孔壁開始坍塌和變形。最后，氣凝膠到達(dá)致密化區(qū)域，其特征是結(jié)構(gòu)進(jìn)一步坍塌和孔隙堵塞。如圖 3D-F 所示，隨著乙基纖維素（EC）含量的增加，氣凝膠的彈性模量、抗壓強(qiáng)度和硬度顯著提高。這一改善與氣凝膠骨架內(nèi)乙基纖維素（EC）和瓊脂糖（AG）之間相互作用位點(diǎn)的增加有關(guān)。在氣凝膠中，乙基纖維素（EC）作為增強(qiáng)劑，分散在瓊脂糖（AG）形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)內(nèi)，導(dǎo)致孔徑和孔隙率降低。與大孔相比，小孔表現(xiàn)出更強(qiáng)的相互支撐作用，能夠更有效地傳遞和消散外力，從而提高氣凝膠的抗壓強(qiáng)度和彈性模量。三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是使氣凝膠成為活性物質(zhì)有效載體的關(guān)鍵因素。乙基纖維素（EC）的加入顯著增強(qiáng)了氣凝膠的機(jī)械性能，穩(wěn)定了三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使其更有利于 E2H 的負(fù)載和控釋。

參考文獻(xiàn)：Haiyan Li et al. (E)-2-Hexenal-loaded ethyl cellulose/agarose aerogel: Preparation, characterization and application in fresh rice noodles preservation. International Journal of Biological Macromolecules, 2025.