近日，我院费鹏课题组在《Food Chemistry》（IF = 9.8）发表了题为 “Study on the high viscosity and gel-prone properties of glycine-amidated pectin and its regulatory role on the freeze-thaw stability of sea bass surimi” 的研究论文，在天然食品冷冻保护剂开发领域取得重要进展。

研究背景

冷冻储藏是延长食品货架期的重要手段，但反复冻融过程中冰晶的形成和生长会破坏食品微观结构，导致质构劣化。鱼糜制品的蛋白网络结构对冻融损伤尤为敏感，易出现凝胶强度下降、质地软化等问题。目前工业上主要使用山梨醇、磷酸盐等合成冷冻保护剂，但需要高添加量且影响产品风味。随着消费者对天然、清洁标签食品需求的增长，开发高效的多糖基天然冷冻保护剂成为研究热点。然而，传统多糖改性多注重增强体系刚性，往往导致质地过硬、适口性差的问题。

研究内容与方法

研究团队采用-5°C超低温酶法制备甘氨酸酰胺化果胶，实现12.77%的接枝率。通过FTIR、NMR、XPS等多种表征手段证实，酰胺键的引入破坏了果胶原有的结晶结构，增强了分子链柔性。改性后的果胶在pH 3、6%浓度、低剪切速率条件下，粘度可达天然果胶的1000倍，凝胶强度显著提升。将该改性果胶应用于海鲈鱼糜体系，系统研究了其在冻融循环过程中的保护机制。

核心发现与创新机制

研究发现，含有酰胺化果胶的鱼糜在4次冻融循环后表现出优异的质构特性：弹性保持率达83%，咀嚼性和胶粘性分别提升3.4倍和3.85倍。微观结构分析揭示了独特的"选择性结构重组"机制——改性果胶在冻融应力下形成功能分区的非均质网络，致密区域承担主要载荷，疏松区域提供缓冲，实现了"刚柔并济"。这种策略通过牺牲部分动态刚性（流变学模量下降）来增强静态承载能力（质构强度提升），虽然保水性从95.22%降至80.61%，但获得了更优异的机械性能。

研究结论与意义

本研究成功开发了一种新型天然冷冻保护剂，其独特的选择性结构重组机制区别于传统的单一刚性增强策略，为冷冻食品品质保护提供了全新思路。酶法改性条件温和、环境友好，符合清洁标签发展趋势。该成果不仅在水产品加工领域具有重要应用价值，还可拓展至其他冷冻食品体系，为食品工业提供了高效的天然冷冻保护解决方案。

图文赏析

Fig.1. FTIR, 1HNMR, 13CNMR, XPS, GPC, CD and XRD analysis of Na-Pe and Gly-Pe