加工所揭示了多糖与硅酸盐协同调控马铃薯鲜粉条凝胶结构的作用机制

近日，中国农业科学院农产品加工研究所薯类食品科学与技术创新团队研发出具有高拉伸强度的马铃薯鲜粉条，并揭示了多糖与硅酸盐协同调控其凝胶网络结构的作用机制。相关成果发表在《食品化学（Food Chemistry）》（JCR一区，IF=9.8）上。加工所2020级硕士研究生张宏远为论文第一作者，孙红男研究员和木泰华研究员为共同通讯作者。

马铃薯粉条是备受我国及亚洲多国喜爱的传统特色食品。其中，鲜粉条（水分＞50%）因加工能耗低、食用方便等优势，市场份额逐步扩大。然而，由于缺少干燥工序，鲜粉条中淀粉浓度偏低，限制了分子间交联与有序聚合，抑制了淀粉结晶重排，导致产品结构稳定性较差、不耐煮，严重制约产业发展。目前生产中往往依赖过量添加明矾来提升耐煮性与食用品质，存在突出的食品安全隐患。因此，开发绿色安全的明矾替代物已成为行业亟待解决的问题。

本研究将硅酸钙与海藻酸钾作为结构调控因子，引入马铃薯淀粉-水两相凝胶体系中，制备马铃薯鲜粉条。结果表明，硅酸钙与海藻酸钾协同作用能够屏蔽马铃薯支链淀粉中磷酸酯基团间的负电荷，促进磷酸酯基团交联并与Ca2+形成络合物，提高淀粉颗粒的热稳定性；同时，该体系增强了淀粉分子间氢键（R1047 cm-1/1022 cm-1：4.03-4.16）、颗粒堆积密度（α值：1.63-1.88）和水结合能力，有效改善了淀粉粉团的机械强度、形变抵抗能力及加热过程中的结构稳定性。最终，制备的马铃薯鲜粉条拉伸强度达到2.85-2.92 g/mm2，与添加明矾的粉条（2.77 g/mm2）相当。

本研究通过多糖与硅酸盐的协同设计与精准调控，系统揭示了其在马铃薯淀粉凝胶中的结构强化机制，有效攻克了马铃薯鲜粉条结构稳定性差、不耐煮的技术瓶颈，为推进其绿色产业化提供了一项具有应用前景的技术方案。

该研究得到了国家自然科学基金项目的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2026.148205