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

來源：食研私享


2022年4月19日，大連工業(yè)大學(xué)食品學(xué)院的研究人員在農(nóng)林科學(xué)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(nèi)相Pickering乳液：食品3D打印應(yīng)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(nèi)相Pickering乳液因其在食品工業(yè)中的潛在應(yīng)用而受到廣泛關(guān)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(nèi)相體積分?jǐn)?shù)高達(dá)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(xué)性質(zhì)的影響。結(jié)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(gè)三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。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(fù)性能和觸變性，進(jìn)一步證明了HIPPEs在3D打印中的潛在應(yīng)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(dá)到51.17%。3D打印實(shí)驗(yàn)證實(shí)了HIPPEs的可擠出性、打印性能和自支撐性能。總體而言，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(fù)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(fù)載蝦青素的HIPPEs在3D打印中的應(yīng)用。


圖2. 預(yù)設(shè)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(fù)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(cè)視圖(左：B2-F2，右：B3-F3)。

關(guān)于譚明乾

譚明乾 教授
大連工業(yè)大學(xué) 食品學(xué)院

譚明乾，教授/博導(dǎo)，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(xué)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(lǐng)軍人才。獲2017年遼寧省自然科學(xué)二等獎(jiǎng)(排名第一)。承擔(dān)國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目2項(xiàng)，國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目3項(xiàng)，國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)1項(xiàng)，中央引導(dǎo)地方科技發(fā)展專項(xiàng)1項(xiàng)，省市級項(xiàng)目2項(xiàng)。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(quán)發(fā)明專利10項(xiàng)。在國內(nèi)外相關(guān)學(xué)術(shù)會議做學(xué)術(shù)報(bào)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(shè)計(jì)制造，構(gòu)建靶向遞送載運(yùn)體系，提高食品功能因子的生物利用度，實(shí)現(xiàn)精確營養(yǎng)干預(yù)。2.食品加工過程營養(yǎng)素成分變化機(jī)制，包括：探究新型內(nèi)源性納米結(jié)構(gòu)形成機(jī)制與品質(zhì)調(diào)控，揭示食品營養(yǎng)素結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化與機(jī)體作用機(jī)制。(簡介來源：大連工業(yè)大學(xué)食品學(xué)院官網(wǎng))
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2022.107744