浙江大(da)學(xué)和海南熱帶(dai)海洋學(xué)院合(he)作在國(guó)(guo)際期刊(kan)《International Journal of Biological Macromolecules》（中科院一區(qū)，IF：7.7）發(fā)表(biao)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(yan)究性論文。在該論文(wen)中，研究(jiu)人員(yuan)利用上海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于測(cè)(ce)定打印魚(yú)糜的(de)凝膠(jiao)強(qiáng)度、硬度、彈(dan)性、回復(fù)(fu)性和粘附(fu)性。

在維持(chi)打印形狀的同(tong)時(shí)解決打印功(gong)能魚(yú)糜辨(bian)認(rèn)不出的新鮮(xian)度變化，研究人(ren)員制(zhi)備了4D可(ke)打印顏色(se)變化材料。首先(xian)，基于Ca²⁺-納米(mi)淀粉-葉黃(huang)素-魚(yú)(yu)糜的打(da)印特性(xing)和新鮮度保持(chi)能力結(jié)(jie)果，Ca²⁺-納米淀粉(fen)-葉黃素-魚(yú)糜(mi)具有(you)更好的打印(yin)效果(提升(sheng)的力學(xué)強(qiáng)(qiang)度)和良(liang)好的保鮮(xian)能力(抑制氨(an)基酸的分解(jie)和細(xì)菌生長(zhǎng))。然(ran)而，打印Ca²⁺-納米(mi)淀粉-葉黃(huang)素-魚(yú)糜新(xin)鮮度(du)變化沒(méi)有(you)被直接區(qū)分開(kāi)(kai)。為了避免這種(zhong)情況，4D顏色改(gai)變材料—花青素(su)-羥丙基(ji)甲基纖維(wei)素-黃原膠(jiao)-卡拉膠(AHXK)被(bei)制備來(lái)通(tong)過(guò)變色指示新(xin)鮮度。打印(yin)結(jié)果(guo)表明具(ju)有5%k的(de)AHX具有最合適(shi)的力學(xué)強(qiáng)度(合(he)適的(de)凝膠強(qiáng)(qiang)度、質(zhì)構(gòu)(gou)和流變(bian)性)。基于此(ci)，AHXK具有穩(wěn)定的(de)顏色(se)(ΔE 波動(dòng)<5)，對(duì)ph和(he)氨敏感(明顯的(de)變色(se)，δe>10)。實(shí)際新鮮度監(jiān)(jian)測(cè)結(jié)(jie)果(AHXK-魚(yú)(yu)糜共打印(yin))發(fā)現(xiàn)具(ju)有顯著的變色(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)，在第(di)7天時(shí)亮綠色(新(xin)鮮度下降，ΔE > 6)，在第(di)9天時(shí)變成黃色(se)，相比傳(chuan)統(tǒng)的新鮮度監(jiān)(jian)測(cè)，肉眼(yan)可輕易辨別?？?zong)之，打印(yin)AHXK-功能魚(yú)糜具(ju)有良好的打(da)印性、保鮮(xian)和非破壞(huai)性新鮮度監(jiān)測(cè)(ce)，促進(jìn)了3D打印功(gong)能魚(yú)(yu)糜的應(yīng)(ying)用。

如下表所示(shi)，相比魚(yú)糜(mi)的凝膠強(qiáng)(qiang)度(80 gf·mm)，NS-L-魚(yú)(yu)糜和Ca-NS-L-魚(yú)糜的(de)凝膠強(qiáng)度(du)分別增加(jia)30%和70%；而且(qie)，相比魚(yú)糜(mi)的硬度、彈性和(he)粘附性，NS-L-魚(yú)(yu)糜和Ca-NS-L-魚(yú)糜分別(bie)增加1.2-1.5倍(bei)和1.5-2.0倍。NS-L能夠增加(jia)疏水作(zuo)用力和(he)二硫鍵來(lái)(lai)強(qiáng)化魚(yú)(yu)糜蛋白分子(zi)的交聯(lián)，帶(dai)來(lái)更(geng)緊密的結(jié)(jie)構(gòu)。這些改變導(dǎo)(dao)致水分子被鎖(suo)在凝膠結(jié)(jie)構(gòu)的間(jian)隙中，魚(yú)糜分(fen)子的連接(jie)更緊密和更(geng)有柔韌性，導(dǎo)(dao)致凝膠強(qiáng)(qiang)度、質(zhì)構(gòu)(gou)和持水能力(li)的上(shang)升。而且，凝膠(jiao)間隙也(ye)可以被NS-L填充來(lái)(lai)增加力(li)學(xué)強(qiáng)(qiang)度和(he)自支撐(cheng)能力；另外(wai)，魚(yú)糜蛋(dan)白中的(de)內(nèi)源性(xing)酶被Ca²⁺激活來(lái)促進(jìn)(jin)凝膠的形成和(he)增加自支撐(cheng)能力。力學(xué)強(qiáng)度(du)的改善可(ke)以使魚(yú)糜具有(you)抵抗(kang)擠壓后變形(xing)的能力(li)，維持絲狀(zhuang)避免(mian)破裂，這促(cu)進(jìn)了打印效(xiao)果，帶來(lái)(lai)更好的(de)打印形狀(zhuang)和打(da)印準(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