近日，湖北工业大学生命科学与健康工程学院肖满、吴考等在天然多糖冷冻保护领域取得重要研究成果。相关成果以 “Deacetylation‑dependent ice crystal growth inhibition of konjac glucomannan through water‑activity regulation and interfacial‑water reorganization” 为题，发表于食品领域权威期刊《Food Research International》（中科院一区 Top, IF = 8.8），湖北工业大学为主要完成单位。
冷冻食品贮藏过程中冰晶生长会破坏产品质构与品质，开发安全高效的天然冷冻保护剂具有现实需求。本研究制备得到不同脱乙酰度的魔芋葡甘聚糖（DK），系统探究脱乙酰度对分子构象、水分活度以及冰晶生长抑制性能的影响。结果表明，适度脱乙酰（脱乙酰度 34.3%）的 DK 分子呈现适度卷曲构象，可有效调控水分活度、重构冰‑水界面水分子排布，展现最优冰晶抑制效果；过高脱乙酰度会引发分子过度聚集，反而削弱抑制能力。时间分辨近红外光谱证实，该样品可显著延长冰晶成核诱导期，降低冰晶生长速率。在冰淇淋模拟体系中，0.8 % 添加量可将面积加权平均冰晶粒径由 6.8 μm 降至 5.6 μm。研究揭示，魔芋葡甘聚糖的抗冻效果是分子构象、水分活度调控、界面水重组织三者协同作用的结果，为天然多糖类冷冻保护配料在冷冻食品中的应用提供理论依据。
该研究依托学院大型仪器共享平台的原子力显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、偏光显微镜等设备完成分子结构表征与冰晶生长动力学相关测试。
