破译“煎蛋状”高内相Pickering乳液界面：从微结构设计到鱼糜食品的精准3D打印制造

本研究创新性地利用精氨酸-肌球蛋白微凝胶颗粒（Arg-MMP）稳定高内相Pickering乳液（HIPPEs），成功构建具有"煎蛋状"界面结构的乳液体系。研究发现该乳液能显著提升鱼糜制品的白度（82.65）、降低硬度（320.36 g）和蒸煮损失（13.61%），并通过降低表观粘度和粘弹性模量赋予鱼糜优异的3D打印精度与稳定性。该研究为功能性鱼糜制品开发提供了重要的理论依据和技术支撑。

　　

亮点

通过粒径和微观结构观察，发现HIPPEs界面上"煎蛋状"微凝胶颗粒可灵活变形以实现对油滴的完全覆盖，适应鱼糜加工条件。添加HIPPEs的鱼糜表现出更高的白度（82.65）、更低的硬度（320.36 g）和减少的蒸煮损失（13.61%）。表观粘度和粘弹性模量的降低赋予鱼糜更好的3D打印精度和稳定性。

材料

黄金鲳（Trachinotus blochii）鱼片购自祥泰有限公司（中国海南）。玉米胚芽油购自益海嘉里金龙鱼控股有限公司（中国上海）。精氨酸（Arg）购自阿拉丁生化科技有限公司（中国上海）。所有其他化学品均为分析纯级别。

肌球蛋白和Arg-MMP的制备

根据Ren等人（2024）提出的方法从黄金鲳背肌中提取肌球蛋白。将鱼肉与溶液A（0.1 M KCl，20 mM Tris-HCl，pH 7.0）按1:5（w/v）混合均质，4°C下10,000 g离心20分钟。沉淀用溶液B（0.45 M KCl，20 mM Tris-HCl，pH 7.0）重新悬浮，再次离心收集上清液。将上清液用10倍体积的溶液C（0.15 M KCl，20 mM Tris-HCl，pH 7.0）稀释，4°C静置过夜沉淀肌球蛋白。沉淀物重新溶解于溶液D（0.5 M KCl，20 mM Tris-HCl，pH 7.0）中，通过0.45 μm滤膜过滤，得到纯化的肌球蛋白。

Arg-MMP通过热诱导聚集制备。将肌球蛋白溶液（2 mg/mL，0.5 M KCl，20 mM Tris-HCl，pH 7.0）与不同浓度的Arg（0-12 mM）混合，45°C加热30分钟，立即冰浴冷却，获得Arg-MMP悬浮液。

HIPPEs的制备

将Arg-MMP悬浮液（1%，w/v）与玉米油以3:7（v/v）的比例混合，使用高速均质机（T18，IKA，Germany）在12,000 rpm下均质3分钟，制备HIPPEs。

HIPPEs的表观和粒径

稳定的HIPPEs在应用于食品体系，特别是鱼糜制品时，常常经历斩拌、杀菌和冷藏/冷冻等加工过程。在鱼糜加工条件（斩拌、加热和冻融循环）下评估了HIPPEs的离心、热和冻融稳定性。图1显示了它们的视觉外观和粒径。在离心稳定性测试中，HIPPEs发生轻微相分离。相应地，HIPPEs的粒径从25.36 μm增加到38.74 μm。然而，在热和冻融稳定性测试中，未观察到明显的相分离或破乳现象，表明HIPPEs具有良好的热和冻融稳定性。这些结果证明Arg-MMP稳定的HIPPEs能够耐受鱼糜加工条件，适用于鱼糜制品。

结论

本研究通过Arg-MMP制备了具有"煎蛋状"微凝胶颗粒界面结构的HIPPEs，并研究了其添加对鱼糜墨水结构和质构的影响。添加HIPPEs后，鱼糜墨水的白度值显著增加（p < 0.05）至82.65。同时，硬度和蒸煮损失分别降低至320.36 g和13.61%。降低的表观粘度和粘弹性模量增强了鱼糜墨水的可打印性；最佳打印精度和稳定性在添加15% HIPPEs时实现。基于微凝胶颗粒和鱼糜蛋白对油的双重乳化作用，以及乳液滴可变界面膜与鱼糜基质之间的连接，HIPPEs作为活性填料均匀分布在鱼糜网络中。致密均匀的结构有助于增强鱼糜的保水性，缓解解冻时的汁液损失，增强了含HIPPEs鱼糜的稳定性。因此，探索界面行为与加工稳定性之间的关系可以更好地理解HIPPEs在鱼糜中的作用。这为优化HIPPEs的实际加工稳定性和生产高营养、定制化的鱼糜产品提供了必要的理论基础。