新国大苏研院杨宏顺团队在《Food Chemistry》发表科研成果

近日，新加坡国立大学苏州研究院（以下简称“新国大苏研院”）大健康生物与食品工程卓越研究中心高级研究员杨宏顺团队在食品领域顶级学术期刊《Food Chemistry》（IF=6.306, 中科院1区）发表最新研究成果。杨宏顺团队探究了κ-卡拉胶对蛋黄蛋白凝胶化和结构变化的影响，该研究成果对设计既能保留蛋黄特殊香味和口感又能添加κ-卡拉胶这一重要食品添加剂的新型食物制品具有重要指导意义。

研究背景和研究思路

蛋白质和多糖是食品的基本组分，蛋白质和多糖的相互作用对食物的流动性、稳定性、质地和口感等宏观特性起着关键作用。此外，它可以控制生物聚合物之间的相互作用，然后通过在食品系统中创造微观结构提供质地和感官特性。蛋黄是蛋白质的优质来源，并具有优越的功能特性，如乳化、凝结和凝胶，其特殊的香味和口感也深受大众喜爱。κ-卡拉胶是从红海藻中提取的一种天然硫酸盐多糖，在食品工业中常用作增稠剂、稳定剂等。蛋黄和κ-卡拉胶通常同时存在于多种日常食品中，如蛋黄酱、蛋糕等。

此前有关卡拉胶对蛋黄流变等特性影响的研究，均在低于天然蛋黄pH值（6.0左右）的条件下进行。因此，探究卡拉胶对蛋黄在天然蛋黄pH和天然全蛋pH下行为的影响具有重要的指导意义。

研究成果

杨宏顺团队研究了在天然蛋黄pH值（6.2）和天然全蛋pH值（7.5）的条件下，κ-卡拉胶对蛋黄热诱导胶凝的作用。研究结果发现，在该条件下，κ-卡拉胶使蛋黄的Zeta电位值分别从-2.3 mV和-8.6 mV变为-31.3 mV和-28.6 mV，该结果表明蛋白质与κ-卡拉胶形成静电相互作用。此外，在该条件下，添加1.0%κ-卡拉胶可使蛋黄的胶凝点分别从62.1˚C和64.5˚C降至54.4˚C和61. 6˚C，蛋黄凝胶化形成的孔的平均面积随着κ-卡拉胶的添加而增加。研究通过构建示意模型（图1），表明了κ-卡拉胶通过静电相互作用增强了蛋黄的特性，并利用傅里叶红外光谱分析证实了κ-卡拉胶和蛋白质相互作用的形成。

图1：不同体系中添加κ-卡拉胶对蛋黄结构的影响示意模型

应用前景

这项研究为设计包含蛋黄和κ-卡拉胶的新型食物制品提供了重要指导。此前，杨宏顺团队将富含卡拉胶的麒麟菜加入海绵蛋糕中，制作了富含膳食纤维的蛋糕食品。在制作此类蛋糕时，了解卡拉胶与蛋黄的相互作用可以更好地了解和控制焙烤过程。在更广泛的相关蛋黄食品中，κ-卡拉胶的添加能更好地发挥增稠和稳定作用，保持蛋黄食品浓厚香醇的味道以及绵软的口感。探究κ-卡拉胶与蛋黄的相互作用机理也有助于选择合适的食品加工工艺，丰富蛋黄制品的种类。

新国大苏研院的科研工作聚焦前沿技术，开展原创性、应用性研究，与产业发展强关联，与苏州工业园区及地方科技深融入，已建立环境与能源纳米科技、智慧医疗技术、大健康生物与食品工程等卓越研究中心。新国大苏研院致力于推动科技成果转化落地工作，希望通过研究产生有影响力的高科技创新产品，赋能地方产业升级。目前，研究院承担各项科研项目100余项，在国际著名期刊发表了近800篇有影响力的科研论文，其中2篇发表在Nature母刊，13篇发表在Nature子刊。