南京农业大学徐幸莲教授团队发表论文：使用壳聚糖调节肌原纤维蛋白稳定的高内相乳液的特性，以增强 3D 打印食品的性能
近日，南京农业大学徐幸莲教授团队在国际期刊Carbohydrate Polymers ( IF 11.2 ) 发表题为“Modulating the properties of myofibrillar proteins-stabilized high internal phase emulsions using chitosan for enhanced 3D-printed foods”的论文。
基于肌原纤维蛋白(MP) 的高内相乳液 (HIPE) 的 3D 打印适性值得关注。本研究调查了壳聚糖(CS) 浓度 (0–1.5 wt%) 对基于 MP 的 HIPE 的理化性质、微观结构、流变性质和稳定性的影响。结果表明，MP 和 CS 之间的相互作用通过改变界面张力和网络结构有效地调节HIPE 的形成。CS的添加（≤0.9 wt%，特别是0.6 wt%）起到空间屏障的作用，填充了液滴之间的网络，引发了CS和MP颗粒之间的静电排斥，增强了MP的界面吸附能力。因此，液滴尺寸减小，乳液稳定性增加，并且 HIPE 在冻融循环、离心和热处理过程中变得更加稳定。流变分析进一步表明，MP基HIPE的低储能模量（G'，330.7 Pa）在自支撑阶段表现出下垂和变形。然而，添加 CS (0.6 wt%) 显着增加了基于 MP 的 HIPE 的 G' (1034 Pa)。相反，CS (> 0.9 wt%) 导致的粘度和空间阻力的增加明显导致液滴尺寸变大，从而降低了基于 MP 的 HIPE 的可印刷性。这些发现为使用 MP 稳定的 HIPE 开发高性能和消费者满意的 3D 打印墨水提供了一种有前景的策略。
图2 (A) MP/CS 混合溶液的外观和(B)MP/CS 混合溶液的 AFM 图像。 图5 MP/CS 稳定 HIPE 的流变性能。(A)剪切速率扫描，(B)0.1 s1时 MP/CS 稳定的 HIPE 的粘度，(C)三段触变试验，(D)频率扫描，(E)应变扫描，(F)应变扫描的损失因子(G“/G’)。 图6 MP/CS 稳定 HIPE 的物理稳定性。(A)新鲜高强度聚乙烯及在80 °C 下加热30分钟的高强度聚乙烯的外观。(B)光学显微照片(× 20和 × 40)。(C)冻融处理前后HIPE 的视觉表现。(D)以8000rpm离心15分钟后HIPE 的视觉外观。 图7 (A)3D 打印机及设计模型。(B)分别由 MP (1.5 wt%)和MP/CS (1.5 wt%/0.6 wt%)稳定的3D 打印的HIPE。(C)在不同 CS浓度(分别为0wt% ，0.6wt% 和1.5wt%)下3D 打印的“心型”，“长方体”，“五角星”和“月饼”的视觉外观。 图8 CS 加入对 MP基HIPE 形成影响的潜在机制。(A)0wt% CS，(B)0.6 wt% CS，(C)1.5 wt% CS.
