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热处理抗性玉米淀粉对肌原纤维蛋白复合乳液凝胶性能及3D打印特性的影响OA

Effect of Heat Treated Resistant Corn Starch on Gel Properties and 3D Printing Properties of Myofibrillar Protein Composite Emulsion Gel

中文摘要英文摘要

本研究旨在探讨不同热处理温度(25、40、60、80、100℃)的抗性玉米淀粉(Resistant Corn Starch,RCS)对罗非鱼肌原纤维蛋白(Myofibrillar Proteins,MP)乳液凝胶流变性能、粒径分布、微观结构、离心稳定性、拉曼光谱及 3D 打印特性的影响.结果表明,不同热处理的 RCS通过调控疏水相互作用显著影响乳液凝胶的流变特性与结构稳定性.当 RCS热处理温度为 40℃时,RCS适度溶胀,乳液凝胶具有最佳性能,表现出假塑性流体行为、高弹性及均匀粒径分布,其表观黏度、储能模量(G')、触变恢复率显著提升,粒径分布更趋均匀,凝胶网络结构与稳定性增强,3D打印挤出性和自支撑性优异,负载虾青素后仍能保持清晰结构.拉曼光谱分析证实,凝胶网络的形成主要依赖疏水作用力,无共价键参与.然而,当 RCS 热处理温度超过 60℃时,RCS直链淀粉浸出,表观黏度、剪切应力下降.本研究揭示了热处理温度调控 RCS影响 RCS-MP 乳液凝胶的形成机制,明确了 40℃是流变特性与 3D 打印性能的最佳处理温度,为开发高精度、个性化 3D 打印食品级油墨提供了重要理论依据,拓展了抗性淀粉在功能食品中的应用潜力.

The present study investigated the effects of resistant corn starch(RCS)heat-treated at various temperatures(25,40,60,80,and 100℃)on tilapia myofibrillar protein(MP)emulsion gel viscoelastic properties,particle size distribution,microstructure,centrifugal stability,Raman spectroscopy and three-dimensional(3D)printing characteristics.The results showed that the RCS heat-treatment temperature significantly modulated the hydrophobic interactions,thereby affecting the emulsion gel rheology and structural stability.When the RCS heat treatment temperature was 40℃,RCS swelled moderately,and the emulsion gel exhibited optimal performance,demonstrating pseudoplastic flow behavior,high elasticity,and a uniform particle size distribution.Apparent viscosity,storage modulus(G'),thixotropic recovery rate,and particle size uniformity increased significantly,thus enhancing the gel network structure and stability.This formulation exhibited excellent 3D printing extrudability and self-supporting ability,maintaining its structural integrity even after astaxanthin loading.Raman spectroscopy revealed that hydrophobic forces primarily governed gel network formation without covalent bond involvement.When the RCS heat treatment temperature exceeds 60℃,the the linear starch in the RCS leaches out,causing decrease in apparent viscosity and shear stress.Collectively,this study elucidated the mechanism through which heat-treatment temperature regulated RCS to influence RCS-MP emulsion gel stability.The findings showed that 40℃was the optimal temperature for enhancing rheology and 3D printing performance,thereby providing a crucial theoretical basis for developing high-precision,personalized 3D printing food-grade inks and expanding RCS applications in functional foods.

刘雨潇;宋雅婕;冯紫蓝;廖琳;裴志胜;薛长风

海南热带海洋学院食品科学与工程学院,海南 三亚 572022海南热带海洋学院食品科学与工程学院,海南 三亚 572022海南大学食品科学与工程学院,海南 海口 570228海南热带海洋学院食品科学与工程学院,海南 三亚 572022海南热带海洋学院食品科学与工程学院,海南 三亚 572022||海南大学食品科学与工程学院,海南 海口 570228||海南省院士团队创新中心,海南热带海洋学院,海南 三亚 572022||海南省海洋食品工程技术研究中心,海南热带海洋学院,海南 三亚 572022||海洋食品精深加工关键技术省部共建协同创新中心,海南热带海洋学院,海南 三亚 572022海南热带海洋学院食品科学与工程学院,海南 三亚 572022||海南省院士团队创新中心,海南热带海洋学院,海南 三亚 572022||海南省海洋食品工程技术研究中心,海南热带海洋学院,海南 三亚 572022||海洋食品精深加工关键技术省部共建协同创新中心,海南热带海洋学院,海南 三亚 572022

轻工纺织

抗性玉米淀粉热处理乳液凝胶凝胶性能3D打印

resistant corn starchheat treatmentemulsion gelgel properties3D printing

《食品工业科技》 2026 (9)

158-170,13

国家自然科学基金(32560530)海南热带海洋学院人才科研启动项目(RHDRC202302)海南省院士创新平台科研专项(YSPTZX202131).

10.13386/j.issn1002-0306.2025050031

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