食品3D打印应用：海鲈鱼蛋白微凝胶颗粒稳定的高内相Pickering乳液

来源：食研私享


2022年4月19日，大连工业大学食品学院的研究人员在农林科学1区Top期刊Food Hydrocolloids(IF: 9.147)上在线发表了题为“High internal phase Pickering emulsion stabilized by sea bass protein microgel particles: Food 3D printing application(海鲈鱼蛋白微凝胶颗粒稳定的高内相Pickering乳液：食品3D打印应用)”的研究性论文。Lijuan Zhang为第一作者，谭明乾教授为通讯作者。

食品级高内相Pickering乳液因其在食品工业中的潜在应用而受到广泛关注。该文中，研究人员采用简单的一步法制备了海鲈鱼蛋白(SBP)微凝胶颗粒稳定的HIPPEs，其为内相体积分数高达88%的水包油乳液。研究人员研究了SBP微凝胶颗粒浓度对HIPPEs的物理和化学性质的影响。结果表明，SBP微凝胶颗粒提高了HIPPEs的环境稳定性。共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)和冷冻扫描电镜(cryo-SEM)图像显示，SBP微凝胶颗粒在油滴周围形成了一个三维网络结构。随着SBP微凝胶颗粒浓度的增加，HIPPEs液滴的平均粒径减小。在流变分析中，随着SBP微凝胶颗粒浓度的增加，HIPPEs表现出较高的粘弹性、良好的恢复性能和触变性，进一步证明了HIPPEs在3D打印中的潜在应用。虾青素经HIPPEs包封后提高了其理化稳定性。此外，SBP微凝胶颗粒还提高了HIPPEs脂肪分解程度和虾青素在体外消化过程中的生物可及性。值得注意的是，由4 wt% SBP微凝胶颗粒稳定的HIPPEs中虾青素的生物可及性达到51.17%。3D打印实验证实了HIPPEs的可挤出性、打印性能和自支撑性能。总体而言，经SBP微凝胶颗粒稳定的HIPPEs可作为虾青素的递送载体，负载虾青素的HIPPEs有可能成为可食用功能性食品的3D打印材料。

图1. SBP微凝胶颗粒稳定的负载虾青素的HIPPEs在3D打印中的应用。


图2. 预设模型的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微凝胶颗粒稳定的负载虾青素HIPPEs的3D打印模型照片。包括俯视图(B-F)、正视图(B1-F1)和侧视图(左：B2-F2，右：B3-F3)。

关于谭明乾

谭明乾 教授
大连工业大学 食品学院

谭明乾，教授/博导，教育部海洋食品工程研究中心副主任。获得2019年国家杰出青年科学基金资助，入选2016年辽宁省“百千万人才工程”百人层次人才，2019年辽宁省科技创新领军人才。获2017年辽宁省自然科学二等奖(排名第一)。承担国家重点研发计划项目2项，国家自然科学基金项目3项，国家重大科学仪器设备开发专项1项，中央引导地方科技发展专项1项，省市级项目2项。以第一作者或通讯作者发表SCI收录论文100余篇，研究论文被引用2000余次。编写英文科技著作1部，参编图书章节5部。以第一发明人获得授权发明专利10项。在国内外相关学术会议做学术报告30余次。研究方向：1.海洋营养功能食品，包括：海洋膳食纤维营养食品设计制造，构建靶向递送载运体系，提高食品功能因子的生物利用度，实现精确营养干预。2.食品加工过程营养素成分变化机制，包括：探究新型内源性纳米结构形成机制与品质调控，揭示食品营养素结构转化与机体作用机制。(简介来源：大连工业大学食品学院官网)
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2022.107744