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资讯 四川农大刘耀文团队:3D打印的容器用来储存蓝莓能有效延长货架期

2021-09-13 发布 食研私享 食研私享

“奥尼尔”蓝莓(V accinium sp.)品种因其营养价值高、风味独特而深受广大消费者的喜爱。蓝莓果肉富含花青素、类黄酮和单宁等多种抗氧化酚类物质。

 

然而,与其他水果相比,蓝莓柔软且极易腐烂。 蓝莓采摘后品质劣变的主要原因是呼吸作用造成的水分流失。 因此,蓝莓采摘后的贮藏保鲜十分重要。

 

2021年8月30日,一项最新研究使用 3D 打印技术成功打印了用来贮藏蓝莓的包装容器,该包装容器由壳聚糖(CS)、埃洛石纳米管(HNTs)和茶多酚(TP)三种复合材料经3D打印而成。研究结果显示,由 CS/HNTs-TP 复合材料 3D 打印的包装容器在保持蓝莓品质方面效果显著。

 

该研究由四川农业大学食品学院刘耀文团队牵头完成,该研究以:Designing and utilizing 3D printed chitosan/halloysite nanotubes/tea polyphenol composites to maintain the quality of fresh blueberries 为题,在线发表在农林科学 Top 期刊 Innovative Food Science & Emerging Technologies(IF:5.916)上。

 

首先,在现有研究的基础上,科研人员获得了茶多酚(TP)的最佳用量,制备出 CS/HNTs/TP(壳聚糖/埃洛石纳米管/茶多酚)混合油墨用于单一结构(点结构和线结构)、基础结构(面结构)和三维结构印刷。

然后,科研人员利用一台气动式挤压3D打印机,通过对喷嘴直径、喷嘴高度、打印速度、层高和气压等参数的优化研究,获得了最佳打印参数。

接着,利用3D打印技术将CS/HNTs/TP复合材料打印成储存蓝莓的容器,并将该容器用于蓝莓的贮藏保鲜。

印刷参数优化结果显示,喷头直径0.8 mm、气压0.4 MPa、喷嘴高度0.5 mm、打印速度30 mm/s、层高0.3 mm为打印三维结构的最佳参数,与目标模型匹配分辨率高、表面质地光滑、精度较高。

 
最后,科研人员将3D打印的 CS/HNTs-TP 复合材料容器用来储存蓝莓。贮藏12天后,与对照组和壳聚糖(CS)组相比,CS/HNTs-TP复合保鲜组蓝莓失重率为41.87%,腐烂率为59%,可溶性固形物为9.1%,硬度为4.1N,可滴定酸为0.43%,抗坏血酸为14.27%,并且CS/HNTs-TP组感官评分最高。

研究结果表明,CS/HNTs-TP复合容器储存的蓝莓在失重率、腐烂率、可溶性固形物、硬度、可滴定酸度、抗坏血酸和感官品质方面均优于其他两组。因此,CS/HNTs-TP 复合材料在保持蓝莓品质方面效果显著。

 

总而言之,这项研究表明,3D打印的CS/HNTs-TP复合物包装容器对蓝莓具有保鲜作用,这也提示了我们:这种复合物包装容器用来储存别的水果应该也有保鲜效果。

关于刘耀文

 

刘耀文,博士,现任四川农业大学食品学院教师。主要从事功能性食品包装的开发,以及纤维、微流控芯片在食品药品安全性评价方面的研究。参与自然科学基金2项,省部级及校企横向合作科研项目4项,四川农业大学“人才引进”科研经费1项,四川农业大学教改项目1项。
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