浙江大學(xué)和(he)海南熱(re)帶海(hai)洋學(xué)院合(he)作在國(guó)(guo)際期刊《International Journal of Biological Macromolecules》（中科(ke)院一區(qū)(qu)，IF：7.7）發(fā)表了題(ti)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(yan)究性(xing)論文。在該論(lun)文中，研(yan)究人員(yuan)利用上海騰(teng)拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于測(cè)定打印(yin)魚(yú)糜的凝(ning)膠強(qiáng)度、硬(ying)度、彈性、回復(fù)性(xing)和粘附性。

在維持打印形(xing)狀的(de)同時(shí)解決打印(yin)功能魚(yú)(yu)糜辨認(rèn)(ren)不出的(de)新鮮度(du)變化，研究人員(yuan)制備了4D可(ke)打印(yin)顏色變(bian)化材(cai)料。首先，基于Ca²⁺-納米淀粉-葉(ye)黃素-魚(yú)(yu)糜的打印特性(xing)和新鮮度保(bao)持能力結(jié)果(guo)，Ca²⁺-納米淀粉-葉黃(huang)素-魚(yú)糜具(ju)有更好的打印(yin)效果(提升(sheng)的力(li)學(xué)強(qiáng)度(du))和良好的保鮮(xian)能力(抑(yi)制氨基酸的分(fen)解和(he)細(xì)菌生長(zhǎng)(zhang))。然而(er)，打印(yin)Ca²⁺-納米淀粉-葉黃(huang)素-魚(yú)糜新鮮度(du)變化沒(méi)有被直(zhi)接區(qū)分開(kāi)(kai)。為了避免這種(zhong)情況，4D顏色改(gai)變材料(liao)—花青素-羥丙基甲基纖(xian)維素-黃(huang)原膠-卡拉膠(AHXK)被(bei)制備來(lái)通(tong)過(guò)變(bian)色指示新鮮度(du)。打印結(jié)果(guo)表明具有5%k的(de)AHX具有最合(he)適的(de)力學(xué)強(qiáng)度(du)(合適的(de)凝膠(jiao)強(qiáng)度、質(zhì)構(gòu)和(he)流變性)。基(ji)于此，AHXK具有穩(wěn)定(ding)的顏色(ΔE 波(bo)動(dòng)<5)，對(duì)ph和氨敏(min)感(明(ming)顯的變色，δe>10)。實(shí)際(ji)新鮮度監(jiān)測(cè)結(jié)(jie)果(AHXK-魚(yú)糜共打(da)印)發(fā)現(xiàn)具有顯(xian)著的變色(se)，特別(bie)對(duì)于含有0.75%A的(de)HXK。在3-5天冷藏期間(jian)為綠色(se)(保持新鮮，ΔE < 4)，在(zai)第7天時(shí)亮綠色(se)(新鮮(xian)度下降，ΔE > 6)，在(zai)第9天時(shí)(shi)變成黃色，相比(bi)傳統(tǒng)(tong)的新鮮度監(jiān)(jian)測(cè)，肉眼可輕(qing)易辨別?？傊?zhi)，打印(yin)AHXK-功能魚(yú)糜(mi)具有良好的(de)打印(yin)性、保鮮(xian)和非破壞性新(xin)鮮度監(jiān)測(cè)，促進(jìn)(jin)了3D打印功(gong)能魚(yú)糜(mi)的應(yīng)用。

如下(xia)表所示，相(xiang)比魚(yú)糜的凝(ning)膠強(qiáng)度(80 gf·mm)，NS-L-魚(yú)糜和(he)Ca-NS-L-魚(yú)糜的(de)凝膠強(qiáng)(qiang)度分別增加30%和(he)70%；而且，相比魚(yú)(yu)糜的硬度(du)、彈性(xing)和粘附性，NS-L-魚(yú)糜(mi)和Ca-NS-L-魚(yú)糜(mi)分別(bie)增加1.2-1.5倍和1.5-2.0倍(bei)。NS-L能夠增加(jia)疏水作用(yong)力和(he)二硫鍵來(lái)(lai)強(qiáng)化魚(yú)糜蛋(dan)白分子的交聯(lián)(lian)，帶來(lái)更緊(jin)密的結(jié)構(gòu)(gou)。這些改變導(dǎo)(dao)致水分(fen)子被鎖在(zai)凝膠結(jié)構(gòu)(gou)的間隙中，魚(yú)(yu)糜分子的(de)連接更緊(jin)密和更有柔(rou)韌性，導(dǎo)(dao)致凝(ning)膠強(qiáng)度、質(zhì)構(gòu)和(he)持水能(neng)力的上升。而且(qie)，凝膠間隙(xi)也可(ke)以被NS-L填充(chong)來(lái)增(zeng)加力學(xué)(xue)強(qiáng)度和(he)自支撐能力；另(ling)外，魚(yú)(yu)糜蛋(dan)白中的內(nèi)源(yuan)性酶被Ca²⁺激活來(lái)促(cu)進(jìn)凝(ning)膠的形(xing)成和(he)增加自支撐能(neng)力。力學(xué)強(qiáng)度(du)的改善可(ke)以使魚(yú)糜具(ju)有抵抗擠壓(ya)后變(bian)形的能力(li)，維持絲狀避免(mian)破裂，這促進(jìn)(jin)了打印(yin)效果(guo)，帶來(lái)(lai)更好的打(da)印形狀和打印(yin)準(zhǔn)確性。

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Enhanced fresh-keeping capacity of printed surimi by Ca²⁺-nano starch-lutein and its nondestructive freshness monitoring based on 4D printed anthocyanin