2023, 43(2): 77-86. doi: 10.3969/j.issn.1673-9159.2023.02.010
关键词： 3D打印 , 相行为 , 流变特性 , 分子间作用力 , 虾肉糜 , 交联淀粉
Keywords： 3D printing , phase behavior , rheological properties , intermolecular forces , shrimp surimi , cross-linked starch
【目的】分析交联淀粉与虾肉糜不同比例混合时3D打印稳定性的变化，阐明交联淀粉改善虾肉糜3D打印效果的机制。【方法】以不同比例虾肉糜-交联淀粉的物理共混体系为研究对象，分别测定其相行为特征、3D可打印性、流变特性、微观结构和分子间作用力。【结果】当以虾肉糜与交联淀粉的质量比80∶20进行物理混合形成共混体系时，离子键、疏水相互作用的增加和氢键、二硫键的减少，驱动虾肉糜将交联淀粉包裹于内部形成连续相，使共混体系的稠度系数K和流变单元之间相互作用强度AF增加，改善了物料的流动性和自支撑能力，3D打印精确性和稳定性分别为94.78%和97.2%。【结论】交联淀粉与虾肉糜共混体系在分子间作用力的驱动下，改善了体系的流变特性，使物料能够流畅地进行3D打印并最大程度保持其设计结构特征。当虾肉糜与交联淀粉质量比为80∶20时，物料的3D打印效果最佳。
【目的】分析交联淀粉与虾肉糜不同比例混合时3D打印稳定性的变化，阐明交联淀粉改善虾肉糜3D打印效果的机制。【方法】以不同比例虾肉糜-交联淀粉的物理共混体系为研究对象，分别测定其相行为特征、3D可打印性、流变特性、微观结构和分子间作用力。【结果】当以虾肉糜与交联淀粉的质量比80∶20进行物理混合形成共混体系时，离子键、疏水相互作用的增加和氢键、二硫键的减少，驱动虾肉糜将交联淀粉包裹于内部形成连续相，使共混体系的稠度系数K和流变单元之间相互作用强度AF增加，改善了物料的流动性和自支撑能力，3D打印精确性和稳定性分别为94.78%和97.2%。【结论】交联淀粉与虾肉糜共混体系在分子间作用力的驱动下，改善了体系的流变特性，使物料能够流畅地进行3D打印并最大程度保持其设计结构特征。当虾肉糜与交联淀粉质量比为80∶20时，物料的3D打印效果最佳。
| [1] | LIU Y W, LIU D S, WEI G M, et al. 3D printed milk protein food simulant:improving the printing performance of milk protein concentration by incorporating whey protein isolate[J]. Innovative Food Science&Emerging Technologies, 2018, 49:116-126. |
| [2] | 潘燕墨,黄煜钦,刘阳,等.蛋白粉对虾肉糜3D打印成型效果的影响[J].广东海洋大学学报, 2022, 42(4):129-137. |
| [3] | PAN Y M, SUN Q X, LIU Y, et al. The relationship between rheological and textural properties of shrimp surimi adding starch and 3D printability based on principal component analysis[J]. Food Science&Nutrition, 2021, 9(6):2985-2999. |
| [4] | LI D Y, TAN Z F, LIU Z Q, et al. Effect of hydroxyl radical induced oxidation on the physicochemical and gelling properties of shrimp myofibrillar protein and its mechanism[J]. Food Chemistry, 2021, 351:129344. |
| [5] | 李向红.大豆蛋白聚集体-多糖混合体系相行为及微观结构的研究[D].无锡:江南大学, 2008. |
| [6] | TANG S W, FENG G X, GAO R C, et al. Thermal gel degradation (Modori) in Sturgeon (Acipenseridae) surimi gels[J]. Journal of Food Science, 2019, 84(12):3601-3607. |
| [7] | LI T F, ZHAO J X, HUANG J, et al. Improvement of the quality of surimi products with overdrying potato starches[J]. Journal of Food Quality, 2017, 2017:1-5. |
| [8] | LV M C, ZHANG H, MEI K L, et al. Effects of high pressure on myofibrillar protein and moisture distribution of shrimp (Solenocera melantho) muscle[J]. Journal of Aquatic Food Product Technology, 2020, 29(3):220-228. |
| [9] | NI X W, WANG K, WU K, et al. Stability, microstructure and rheological behavior of konjac glucomannan-zein mixed systems[J]. Carbohydrate Polymers, 2018, 188:260-267. |
| [10] | 潘燕墨,孙钦秀,刘书成,等.小麦淀粉改善虾肉糜物料特性及其3D打印适应性[J].食品与发酵工业, 2021, 47(12):63-69. |
| [11] | 陈绪煌,彭少贤.聚合物共混改性原理及技术[M].北京:化学工业出版社, 2011. |
| [12] | 潘燕墨.食品配料改善虾肉糜3D打印适应性的研究[D].湛江:广东海洋大学, 2021. |
| [13] | LIU Y, SUN Q X, WEI S, et al. LF-NMR as a tool for predicting the 3D printability of surimi-starch systems[J]. Food Chemistry, 2022, 374:131727. |
| [14] | 屈展平,任广跃,张迎敏,等.马铃薯淀粉:小麦蛋白共混体系的相互作用及对复合面条性质的影响[J].食品与机械, 2020, 36(1):72-78. |
| [15] | LIU Y, SUN Q X, WEI S, et al. Insight into the correlations among rheological behaviour, protein molecular structure and 3D printability during the processing of surimi from golden pompano (Trachinotus ovatus)[J]. Food Chemistry, 2022, 371:131046. |
| [16] | 周凤超,林国荣,汪秀妹,等.改性马铃薯淀粉对肌原纤维蛋白凝胶特性的影响[J].食品科学, 2020, 41(4):86-95. |
| [17] | 林福华.拉曼光谱技术在聚合物分析中的应用[J].塑料工业, 2018, 46(6):132-135. |
| [18] | PASSAUER L, BENDER H, FISCHER S. Synthesis and characterisation of starch phosphates[J]. Carbohydrate Polymers, 2010, 82(3):809-814. |
| [19] | 陈韶云,程欢,胡成龙,等.拉曼光谱成像研究PS/HDPE共混体系的相态结构[J].塑料工业, 2016, 44(12):14-17. |
| [20] | MI J, NI W, HUANG P, et al. Effect of acetylated distarch adipate on the physicochemical characteristics and structure of shrimp (Penaeus vannamei) myofibrillar protein[J]. Food Chemistry, 2022, 373:131530. |
| [21] | ZHANG Q, ZHOU Y Y, YUE W T, et al. Nanostructures of protein-polysaccharide complexes or conjugates for encapsulation of bioactive compounds[J]. Trends in Food Science&Technology, 2021, 109:169-196. |
| [22] | 王聪.淀粉和亲水胶体对白鲢鱼鱼糜凝胶特性的增效作用研究[D].锦州:渤海大学, 2019. |
| [23] | 汪少芸,冯雅梅,伍久林,等.蛋白质-多糖多尺度复合物结构的形成机制及其应用前景[J].食品科学, 2021, 42(17):1-9. |
| [24] | 张倩.大豆蛋白/多糖复合凝胶缓释体系构建与表征[D].无锡:江南大学, 2021. |
| [25] | HUBBARD R E, KAMRAN H M. Hydrogen bonds in proteins:role and strength[M]. Encyclopedia of Life Sciences. John Wiley&Sons, 2010. |
| [26] | 贾娜,林世文,王乐田,等.没食子酸诱导肌原纤维蛋白巯基含量和表面疏水性变化对蛋白凝胶特性的影响[J].食品科学, 2020, 41(22):1-7. |
| [27] | 刘莹,傅宝尚,姜鹏飞,等.羟丙基木薯淀粉对南极磷虾混合虾糜3D打印特性及凝胶特性的影响[J].食品与发酵工业, 2022, 48(21):180-187. |
| [28] | MI H B, WANG C, SU Q, et al. The effect of modified starches on the gel properties and protein conformation of Nemipterus virgatus surimi[J]. Journal of Texture Studies, 2019, 50(6):571-581. |
| [29] | 李学鹏,陈杨,王金厢,等.中国对虾冷藏过程中肌肉组织结构与蛋白质生化性质的变化[J].中国食品学报, 2014, 14(5):72-79. |
| [30] | 游刚,牛改改,覃春雨.凉粉草胶对罗非鱼糜凝胶特性和感官特性的影响[J].食品科技, 2022, 47(3):133-140. |
| [31] | 荣荟,汤辉煌,赵娅柔,等.冷冻诱导对大豆分离蛋白结构和聚集行为的影响[J].食品研究与开发, 2021, 42(3):8-14. |
| [32] | MAO M, JIA R, GAO Y P, et al. Effects of innovative gelation and modified tapioca starches on the physicochemical properties of surimi gel during frozen storage[J]. International Journal of Food Science&Technology, 2022, 57(10):6591-6601. |
| [1] | 陈晶, 聂青, 刘妍. 《WHO基本药物示范目录》与我国《国家基本药物目录》动态调整程序比较与借鉴.水产学报,2015(3): 289-293.doi:10.3866/PKU.WHXB201503022 |
