技術文章(zhang)
Technical articles浙江大學(xue)和海(hai)南熱(re)帶海洋學院合(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(wei)"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(lun)文。在該論(lun)文中(zhong),研究人(ren)員利用上海(hai)騰拔(ba)Universal TA質構儀(yi)用于測(ce)定打(da)印魚(yu)糜的凝膠強(qiang)度、硬度、彈性(xing)、回復性(xing)和粘附性(xing)。
在維持打印形(xing)狀的(de)同時解決(jue)打印功能魚糜(mi)辨認不出的(de)新鮮度變(bian)化,研究人員制(zhi)備了4D可打印顏(yan)色變(bian)化材(cai)料。首先(xian),基于(yu)Ca2+-納米淀粉-葉(ye)黃素(su)-魚糜的打(da)印特性和新鮮(xian)度保持能(neng)力結果,Ca2+-納米淀粉(fen)-葉黃素(su)-魚糜具有更(geng)好的打印效(xiao)果(提升(sheng)的力學(xue)強度)和(he)良好的保鮮(xian)能力(抑(yi)制氨基酸的(de)分解和細(xi)菌生長(zhang))。然而,打(da)印Ca2+-納米(mi)淀粉(fen)-葉黃素(su)-魚糜(mi)新鮮度變化(hua)沒有(you)被直接區(qū)分開(kai)。為了避免這(zhe)種情況,4D顏色(se)改變材(cai)料—花(hua)青素-羥丙(bing)基甲基纖維素(su)-黃原(yuan)膠-卡(ka)拉膠(jiao)(AHXK)被制備來(lai)通過(guo)變色指示新鮮(xian)度。打印結果表(biao)明具有5%k的(de)AHX具有最(zui)合適的(de)力學強度(合適(shi)的凝膠(jiao)強度、質構和流(liu)變性)?;?yu)此,AHXK具有穩(wěn)定(ding)的顏(yan)色(ΔE 波(bo)動<5),對ph和(he)氨敏(min)感(明顯的(de)變色,δe>10)。實際新(xin)鮮度(du)監(jiān)測結果(AHXK-魚(yu)糜共打印)發(fā)現(xian)具有顯(xian)著的變色(se),特別對于含(han)有0.75%A的HXK。在3-5天冷藏(cang)期間為綠色(se)(保持新(xin)鮮,ΔE < 4),在第7天時(shi)亮綠色(se)(新鮮度下降(jiang),ΔE > 6),在第9天時變成(cheng)黃色(se),相比傳(chuan)統(tǒng)的新鮮度(du)監(jiān)測,肉眼可輕(qing)易辨(bian)別。總之,打(da)印AHXK-功能魚糜具(ju)有良好(hao)的打印(yin)性、保鮮和(he)非破壞性新(xin)鮮度監(jiān)測(ce),促進了(le)3D打印功能魚(yu)糜的(de)應用(yong)。
如下表所示,相(xiang)比魚(yu)糜的(de)凝膠強度(du)(80 gf·mm),NS-L-魚糜和Ca-NS-L-魚糜(mi)的凝膠強度分(fen)別增加(jia)30%和70%;而且(qie),相比(bi)魚糜的硬度(du)、彈性和粘附性(xing),NS-L-魚糜和Ca-NS-L-魚(yu)糜分別(bie)增加(jia)1.2-1.5倍和1.5-2.0倍。NS-L能夠(gou)增加疏水(shui)作用(yong)力和(he)二硫鍵來強(qiang)化魚(yu)糜蛋(dan)白分子的交(jiao)聯,帶(dai)來更(geng)緊密的結構(gou)。這些改(gai)變導致水分(fen)子被鎖在凝膠(jiao)結構的間隙(xi)中,魚糜分(fen)子的連接更(geng)緊密和更(geng)有柔韌性,導致(zhi)凝膠強度、質構(gou)和持水能力的(de)上升。而且,凝(ning)膠間隙(xi)也可以被(bei)NS-L填充來增加(jia)力學強度(du)和自(zi)支撐能力(li);另外,魚糜蛋白(bai)中的內源性酶(mei)被Ca2+激活來促進(jin)凝膠的(de)形成和增(zeng)加自支撐能力(li)。力學(xue)強度的(de)改善可(ke)以使魚(yu)糜具有抵抗(kang)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(da)印效果,帶(dai)來更好的打(da)印形狀和(he)打印準(zhun)確性。
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