食品3D打印應用：海鱸魚蛋白微凝膠顆粒穩(wěn)定的高內相Pickering乳液

來源：食研私享


2022年4月19日，大連工業(yè)大學食品學院的研究人員在農林科學1區(qū)Top期刊Food Hydrocolloids(IF: 9.147)上在線發(fā)表了題為“High internal phase Pickering emulsion stabilized by sea bass protein microgel particles: Food 3D printing application(海鱸魚蛋白微凝膠顆粒穩(wěn)定的高內相Pickering乳液：食品3D打印應用)”的研究性論文。Lijuan Zhang為第一作者，譚明乾教授為通訊作者。

食品級高內相Pickering乳液因其在食品工業(yè)中的潛在應用而受到廣泛關注。該文中，研究人員采用簡單的一步法制備了海鱸魚蛋白(SBP)微凝膠顆粒穩(wěn)定的HIPPEs，其為內相體積分數(shù)高達88%的水包油乳液。研究人員研究了SBP微凝膠顆粒濃度對HIPPEs的物理和化學性質的影響。結果表明，SBP微凝膠顆粒提高了HIPPEs的環(huán)境穩(wěn)定性。共聚焦激光掃描顯微鏡(CLSM)和冷凍掃描電鏡(cryo-SEM)圖像顯示，SBP微凝膠顆粒在油滴周圍形成了一個三維網(wǎng)絡結構。隨著SBP微凝膠顆粒濃度的增加，HIPPEs液滴的平均粒徑減小。在流變分析中，隨著SBP微凝膠顆粒濃度的增加，HIPPEs表現(xiàn)出較高的粘彈性、良好的恢復性能和觸變性，進一步證明了HIPPEs在3D打印中的潛在應用。蝦青素經(jīng)HIPPEs包封后提高了其理化穩(wěn)定性。此外，SBP微凝膠顆粒還提高了HIPPEs脂肪分解程度和蝦青素在體外消化過程中的生物可及性。值得注意的是，由4 wt% SBP微凝膠顆粒穩(wěn)定的HIPPEs中蝦青素的生物可及性達到51.17%。3D打印實驗證實了HIPPEs的可擠出性、打印性能和自支撐性能�？傮w而言，經(jīng)SBP微凝膠顆粒穩(wěn)定的HIPPEs可作為蝦青素的遞送載體，負載蝦青素的HIPPEs有可能成為可食用功能性食品的3D打印材料。

圖1. SBP微凝膠顆粒穩(wěn)定的負載蝦青素的HIPPEs在3D打印中的應用。


圖2. 預設模型的3D打印以及打印中和打印后模型照片(A)。由 0.5%、1%、2%、3% 和 4% (wt%) 的SBP微凝膠顆粒穩(wěn)定的負載蝦青素HIPPEs的3D打印模型照片。包括俯視圖(B-F)、正視圖(B1-F1)和側視圖(左：B2-F2，右：B3-F3)。

關于譚明乾

譚明乾 教授
大連工業(yè)大學 食品學院

譚明乾，教授/博導，教育部海洋食品工程研究中心副主任。獲得2019年國家杰出青年科學基金資助，入選2016年遼寧省“百千萬人才工程”百人層次人才，2019年遼寧省科技創(chuàng)新領軍人才。獲2017年遼寧省自然科學二等獎(排名第一)。承擔國家重點研發(fā)計劃項目2項，國家自然科學基金項目3項，國家重大科學儀器設備開發(fā)專項1項，中央引導地方科技發(fā)展專項1項，省市級項目2項。以第一作者或通訊作者發(fā)表SCI收錄論文100余篇，研究論文被引用2000余次。編寫英文科技著作1部，參編圖書章節(jié)5部。以第一發(fā)明人獲得授權發(fā)明專利10項。在國內外相關學術會議做學術報告30余次。研究方向：1.海洋營養(yǎng)功能食品，包括：海洋膳食纖維營養(yǎng)食品設計制造，構建靶向遞送載運體系，提高食品功能因子的生物利用度，實現(xiàn)精確營養(yǎng)干預。2.食品加工過程營養(yǎng)素成分變化機制，包括：探究新型內源性納米結構形成機制與品質調控，揭示食品營養(yǎng)素結構轉化與機體作用機制。(簡介來源：大連工業(yè)大學食品學院官網(wǎng))
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2022.107744