中国农业科学院果蔬加工制造与营养健康创新团队探究了不同
发布时间：2025年01月04日
中国农业科学院果蔬加工制造与营养健康创新团队探究了不同
离子交联强度果胶凝胶冻干后的微观结构和力学性质
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
队探究了果胶离子网络交联强度对冰晶
生长及其冻干凝胶力学性质和微观结构
的影响。相关研究成果发表在国际知名
学术期刊《International Journal of
Biological Macromolecules》（中科
院 1 区，IF：8.2）。研究所和天津科
技大学联合培养的 21 级博士生马有川
为论文第一作者，加工所毕金峰研究员
与易建勇研究员为共同通讯作者。该研
究得到了国家苹果产业技术体系项目
（CARS-27）的支持。
冰晶生长行为是影响冻干产品孔隙
结构的重要因素之一，在宏观层面上决
定了冻干产品咀嚼过程中产生的力学波
动和声学特性。目前消费市场对冻干食
品凝胶产品加工技术的关注度日益上
升，现已逐步应用于食品 3D 打印、质
构品质调控、复合重组产品制造等多个
领域。然而，针对不同交联强度的凝胶
网络对冻干预冻阶段冰晶生长行为和冻
干产品性质的影响还尚未可知。
本研究以苹果果胶为基础，通过调
节钙离子浓度获得具有不同离子交联强
度的低脂果胶离子凝胶，并在相同的温
度条件下进行预冻，以探究不同离子交
联程度的凝胶网络对冰晶生长行为和产
品品质的影响。结果表明，钙离子和果
胶中的羧基数量比例为 1 : 2 时，网络
结构最为均匀，果胶与水分子的结合能
力最强；重结晶抑制活性研究发现，该
条件下的凝胶对冰晶重结晶抑制活性效
果最佳，表明较强且均匀的离子交联凝
胶网络可以更有效地抑制结晶生长。
以上研究为凝胶离子网络交联强度
对冰晶生长行为及其冻干凝胶性质的影
响研究提供了理论参考，也为重组冻干
产品微观结构和质构特性的调控研究提
供了新的思路。
