IF=15.1!华中农大刘茹教授课题组食品顶刊发表最新综述!

学术   2024-11-14 07:16   湖北  

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全面揭开减盐鱼糜凝胶的神秘面纱:从分子机理到未来展望

导  读

2024年11月12日,华中农业大学食品科技学院、国家大宗淡水鱼加工技术研发分中心(武汉)刘茹教授课题组在国际食品Top期刊《Trends in Food Science & Technology》(Q1,中科院1区,IF: 15.1)发表题为“A comprehensive unraveling of the mystery of reduced-salt surimi gels: from molecular mechanism to future prospects”的综述性论文。

鱼糜凝胶因其丰富的营养、独特的风味和易于调节的凝胶质地而备受消费者青睐。在鱼糜加工过程中,通常会添加 2%-3% 的盐,以达到最佳的凝胶特性。然而,过量摄入盐会对健康造成严重危害。因此,迫切需要降低鱼糜凝胶中的盐含量,这是当前食品工业发展的一个新趋势。本研究全面概述了肌球蛋白的凝胶化机制。此外,它还探讨了用于调节肌球蛋白凝胶化行为的减盐技术的原理,强调了这些技术的局限性及其制备的减盐鱼糜凝胶的品质特性。此外,还讨论了减盐鱼糜凝胶在功能特性方面的未来前景。


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结论及未来展望

  • 鱼糜产品的开发、运输和增值利用在很大程度上依赖于其优异的凝胶特性。本文全面回顾了鱼糜凝胶的形成机理和减盐策略,认真总结了减盐鱼糜凝胶的未来前景。然而,这一研究方向仍面临一些挑战。


  • (1)对于鱼糜凝胶产品来说,在降低盐含量的同时保持原有的感官品质仍然是一项重大挑战。为了满足消费者对健康食品日益增长的需求,减盐鱼糜凝胶的质地、风味、颜色和气味等感官属性已成为产品质量的关键指标。鉴于目前的技术水平,仅靠单一的减盐策略不足以稳定地生产出高品质的减盐鱼糜凝胶。因此,结合多种方法已成为当今食品行业减盐的新趋势。虽然已经对物理加工技术(如超声波、微波和超高压)和外源添加剂(如金属替代物、蛋白质和多糖)进行了初步的机理探索,但要了解这些技术的协同效果,还需要进一步的深入研究。例如,在减盐鱼糜凝胶中同时使用超声波和外源蛋白质时,超声波对蛋白质的改性是产生协同效应还是拮抗效应,以及这种效应如何影响减盐鱼糜凝胶的生产等问题仍存在争议。


  • (2)在生产减盐鱼糜凝胶的过程中,应确定不同加工方法的生产模式和变化规律。肌球蛋白凝胶化的行为受多种因素影响,如鱼的种类、盐浓度、加热方法或温度以及内源性蛋白酶。例如,当物理加工技术应用于不同鱼类品种和不同盐度水平时,所得鱼糜凝胶的理化性质变化仍不清楚。因此,建立一个模型来探索这一过程的变化规律,对于实现减盐鱼糜凝胶的稳定生产品质至关重要。


  • (3)减盐鱼糜凝胶在3D打印技术中的应用前景广阔,已成为未来研究的重点领域。作为一种安全、来源广泛、随时可用的天然原料,减盐鱼糜凝胶作为一种3D打印材料展现出巨大的潜力。首先,为了满足 3D 打印对原材料油墨流动性的严格要求,必须整合各种减盐技术,不断优化和提高减盐鱼糜的流动性和其他相关特性。此外,减盐鱼糜凝胶在打印过程中对外部环境因素高度敏感,因此必须精确调整喷嘴直径、挤出速度和打印路径等工艺参数,以确保最终产品的品质和稳定性。其次,3D 打印后减盐鱼糜凝胶的营养释放和吸收效率,以及与活性成分的兼容性都需要进一步研究和优化。此外,3D 打印技术为医疗和保健领域带来了巨大潜力。在医疗领域,可利用 3D 打印技术将减盐鱼糜凝胶制成个性化的营养补充剂和药物载体。在医疗保健领域,3D 打印减盐鱼糜凝胶可用于开发多功能健康食品,以满足不同人群的健康需求。例如,针对老年人和儿童等特殊群体,可通过 3D 打印技术将减盐鱼糜凝胶融入易于咀嚼且含有维生素和矿物质的健康零食中。 总之,通过3D打印技术最大限度地提高减盐鱼糜凝胶的功效是未来研究的一个前景广阔的途径。


图文赏析

图 1. 肌球蛋白在不同浓度盐溶液中的凝胶行为(采用 BioRender 绘制)

图 2. 不同减盐技术对减盐鱼糜凝胶分子间作用力的影响(采用 BioRender 制作)

图 3. 减盐鱼糜凝胶的主要未来前景(采用 BioRender 创建)

刘 茹

刘 茹,教授,博士生导师。主要从事蛋白质类食品(水产品)加工与贮藏方面的研究,是国家大宗淡水鱼产业技术体系保鲜与贮运岗位科学家,湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队负责人,长江经济带大宗水生生物产业绿色发展教育部工程研究中心PI,美国康奈尔大学食品科学系访问学者,任《Foods》、《Food Science of Animal Products》、《华中农业大学学报》、《肉类研究》期刊的编委。 主要从事蛋白质类食品(水产品)品质评价、加工与贮运、副产物高值化利用等方面的研究。主持国家自然科学基金、国家重点研发计划项目子课题、省部级项目等20余项。获教育部科技进步奖二等奖1项,湖北省科技成果二等奖1项,湖北省科技成果鉴定14项,申请发明专利30件,其中授权23件。发表学术期刊论文100余篇,其中60余篇被SCI、EI收录,作为副主编出版了教材《食品工程原理》、《食品工程实验技术》和《畜禽与水产品加工工艺学》,参编专著《团头鲂种质资源保护与利用》,多次获华中农业大学教学质量优秀奖,负责的课程《食品工程原理》获批省级线下一流本科课程。


个人主页:

https://shipin.hzau.edu.cn/info/1087/4495.htm

原文链接

https://doi.org/10.1016/j.tifs.2024.104783

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