技術(shù)文章
Technical articles浙江大學和海(hai)南熱帶海(hai)洋學院合(he)作在國(guo)際期(qi)刊《International Journal of Biological Macromolecules》(中科院一區(qū)(qu),IF:7.7)發(fā)表了題為"Enhanced fresh-keeping capacity of printed surimi by Ca2+-nano starch-lutein and its nondestructive freshness monitoring based on 4D printed anthocyanin"的研究(jiu)性論文。在該論文中,研(yan)究人員(yuan)利用(yong)上海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用于測(ce)定打印(yin)魚糜的(de)凝膠強度、硬度(du)、彈性、回(hui)復性(xing)和粘附性(xing)。
在維持打印(yin)形狀的同(tong)時解決打印(yin)功能魚(yu)糜辨認(ren)不出的新(xin)鮮度變化,研(yan)究人(ren)員制(zhi)備了4D可打印(yin)顏色變(bian)化材料(liao)。首先,基(ji)于Ca2+-納米淀粉-葉黃(huang)素-魚糜的(de)打印特性和新(xin)鮮度保持能力(li)結(jié)果,Ca2+-納米淀粉(fen)-葉黃素-魚糜具(ju)有更好的(de)打印(yin)效果(提升的力(li)學強(qiang)度)和良(liang)好的保鮮能(neng)力(抑制氨(an)基酸的分解(jie)和細菌(jun)生長)。然而,打印(yin)Ca2+-納米淀粉-葉黃(huang)素-魚(yu)糜新(xin)鮮度(du)變化沒有被直(zhi)接區(qū)分(fen)開。為了(le)避免這種情況(kuang),4D顏色改變材(cai)料—花青素-羥丙基甲(jia)基纖維素(su)-黃原膠-卡拉膠(jiao)(AHXK)被制備來通過(guo)變色指(zhi)示新鮮度。打(da)印結(jié)果表明(ming)具有5%k的AHX具有最(zui)合適的(de)力學強(qiang)度(合適的(de)凝膠強度、質(zhì)構(gòu)(gou)和流變性)。基于(yu)此,AHXK具有(you)穩(wěn)定的顏(yan)色(ΔE 波(bo)動<5),對ph和氨敏感(gan)(明顯的變(bian)色,δe>10)。實(shi)際新(xin)鮮度監(jiān)測(ce)結(jié)果(AHXK-魚糜(mi)共打印)發(fā)現(xiàn)(xian)具有(you)顯著的變色(se),特別對于(yu)含有(you)0.75%A的HXK。在3-5天冷(leng)藏期間(jian)為綠色(保(bao)持新(xin)鮮,ΔE < 4),在(zai)第7天時(shi)亮綠色(新鮮(xian)度下降,ΔE > 6),在第(di)9天時變成(cheng)黃色,相(xiang)比傳(chuan)統(tǒng)的新鮮度監(jiān)(jian)測,肉眼(yan)可輕易辨別(bie)??傊?da)印AHXK-功能魚糜(mi)具有良好的(de)打印(yin)性、保鮮(xian)和非(fei)破壞性新(xin)鮮度監(jiān)測(ce),促進了3D打印(yin)功能魚糜(mi)的應用(yong)。
如下表所示,相(xiang)比魚糜的(de)凝膠強度(80 gf·mm),NS-L-魚(yu)糜和(he)Ca-NS-L-魚糜的凝(ning)膠強度(du)分別增(zeng)加30%和70%;而且,相(xiang)比魚糜的硬度(du)、彈性(xing)和粘(zhan)附性,NS-L-魚糜(mi)和Ca-NS-L-魚糜(mi)分別(bie)增加1.2-1.5倍和1.5-2.0倍(bei)。NS-L能夠(gou)增加疏水(shui)作用力和二(er)硫鍵來(lai)強化(hua)魚糜蛋白分子(zi)的交(jiao)聯(lián),帶(dai)來更緊(jin)密的結(jié)構(gòu)。這些(xie)改變導致(zhi)水分子被鎖在(zai)凝膠結(jié)構(gòu)(gou)的間(jian)隙中,魚(yu)糜分子的連(lian)接更緊密和更(geng)有柔韌(ren)性,導致凝膠(jiao)強度、質(zhì)(zhi)構(gòu)和持水(shui)能力的上(shang)升。而且,凝膠(jiao)間隙也可以(yi)被NS-L填充(chong)來增加(jia)力學強度和自(zi)支撐能力(li);另外(wai),魚糜(mi)蛋白(bai)中的(de)內(nèi)源性酶被(bei)Ca2+激活來促進(jin)凝膠的形成和(he)增加自支(zhi)撐能力。力學(xue)強度的(de)改善可以(yi)使魚糜具有(you)抵抗擠壓(ya)后變形(xing)的能(neng)力,維持絲狀避(bi)免破裂,這促進(jin)了打印效(xiao)果,帶來更(geng)好的打印形狀(zhuang)和打印準確性(xing)。
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