浙江大學(xué)和(he)海南熱帶(dai)海洋學(xué)(xue)院合作在(zai)國際期刊《International Journal of Biological Macromolecules》（中科院一(yi)區(qū)，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"的研究性論文(wen)。在該論文中(zhong)，研究(jiu)人員利用上海(hai)騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于測(cè)定打印(yin)魚糜的凝(ning)膠強(qiáng)度、硬度(du)、彈性、回(hui)復(fù)性(xing)和粘附性。

在維(wei)持打印(yin)形狀的(de)同時(shí)解決打印(yin)功能魚糜辨認(rèn)(ren)不出的(de)新鮮度(du)變化，研究人(ren)員制備了4D可(ke)打印(yin)顏色變化材(cai)料。首先(xian)，基于Ca²⁺-納米(mi)淀粉-葉(ye)黃素(su)-魚糜的打印(yin)特性和(he)新鮮度保(bao)持能力結(jié)果，Ca²⁺-納米淀粉-葉黃(huang)素-魚(yu)糜具有(you)更好的打印效(xiao)果(提升的力(li)學(xué)強(qiáng)度(du))和良好的(de)保鮮(xian)能力(抑制氨基(ji)酸的分(fen)解和細(xì)菌(jun)生長(zhǎng)(zhang))。然而，打印(yin)Ca²⁺-納米淀粉-葉(ye)黃素-魚糜新鮮(xian)度變化(hua)沒有(you)被直接區(qū)分(fen)開。為了避免這(zhe)種情(qing)況，4D顏(yan)色改變材料—花(hua)青素(su)-羥丙基甲基(ji)纖維素-黃原膠(jiao)-卡拉膠(AHXK)被制備(bei)來通(tong)過變色指(zhi)示新鮮度。打印(yin)結(jié)果(guo)表明具有5%k的AHX具(ju)有最(zui)合適(shi)的力學(xué)(xue)強(qiáng)度(合(he)適的凝膠強(qiáng)(qiang)度、質(zhì)構(gòu)和流變(bian)性)。基于(yu)此，AHXK具(ju)有穩(wěn)定的顏色(se)(ΔE 波動(dòng)(dong)<5)，對(duì)ph和氨敏感(明(ming)顯的變色，δe>10)。實(shí)際(ji)新鮮度監(jiān)測(cè)結(jié)(jie)果(AHXK-魚糜共打印(yin))發(fā)現(xiàn)具有(you)顯著的(de)變色，特別對(duì)于(yu)含有(you)0.75%A的HXK。在3-5天冷藏(cang)期間為綠色(保(bao)持新鮮，ΔE < 4)，在第7天(tian)時(shí)亮綠(lv)色(新鮮度下(xia)降，ΔE > 6)，在第9天時(shí)變(bian)成黃色(se)，相比傳(chuan)統(tǒng)的新鮮度監(jiān)(jian)測(cè)，肉眼可輕易(yi)辨別?？傊?zhi)，打印AHXK-功能魚糜(mi)具有良好(hao)的打印性、保(bao)鮮和非(fei)破壞(huai)性新鮮度(du)監(jiān)測(cè)，促進(jìn)了3D打(da)印功能(neng)魚糜的(de)應(yīng)用。

如下表(biao)所示，相比(bi)魚糜(mi)的凝(ning)膠強(qiáng)(qiang)度(80 gf·mm)，NS-L-魚糜和Ca-NS-L-魚(yu)糜的凝膠強(qiáng)(qiang)度分(fen)別增加30%和70%；而且(qie)，相比魚糜的硬(ying)度、彈性和粘(zhan)附性(xing)，NS-L-魚糜和Ca-NS-L-魚糜(mi)分別(bie)增加(jia)1.2-1.5倍和1.5-2.0倍。NS-L能夠(gou)增加疏水作用(yong)力和二硫鍵(jian)來強(qiáng)化(hua)魚糜蛋白(bai)分子的(de)交聯(lián)，帶來更緊(jin)密的結(jié)構(gòu)。這(zhe)些改變導(dǎo)致(zhi)水分子被鎖(suo)在凝膠結(jié)(jie)構(gòu)的間隙中(zhong)，魚糜分子(zi)的連接更(geng)緊密和更有柔(rou)韌性(xing)，導(dǎo)致凝(ning)膠強(qiáng)(qiang)度、質(zhì)構(gòu)(gou)和持水能力的(de)上升(sheng)。而且，凝(ning)膠間隙也可(ke)以被NS-L填充來增(zeng)加力學(xué)強(qiáng)(qiang)度和自支(zhi)撐能力(li)；另外，魚(yu)糜蛋白中的內(nèi)(nei)源性酶被Ca²⁺激活來(lai)促進(jìn)凝(ning)膠的形(xing)成和增加(jia)自支撐(cheng)能力。力學(xué)(xue)強(qiáng)度的改善(shan)可以使魚糜(mi)具有抵抗擠壓(ya)后變形(xing)的能力，維持絲(si)狀避免破裂(lie)，這促進(jìn)了打(da)印效(xiao)果，帶來(lai)更好的打印(yin)形狀和打(da)印準(zhǔn)確性(xing)。

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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