近日，湘潭大學(xué)生物與食品工程系研究人員在國際期刊《International Journal of Biological Macromolecules》（IF：8.7）發(fā)表了題為“Chitosan/cassava starch films incorporated with purple sweet potato anthocyanin for pH-responsive pork freshness monitoring"的研究性論文。在該論文中，研究人員利用上海騰拔Universal TA國產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀用于測(cè)定豬肉的硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性指標(biāo)。

本研究以紫甘薯花青素（PSPA）為 pH 顯色指示劑、殼聚糖（CH）/ 木薯淀粉（CS）共混體系為成膜基材，制備了一種 pH 響應(yīng)型智能指示膜，用于 25 ℃常溫與 4 ℃冷藏條件下豬肉新鮮度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。向膜基質(zhì)中添加 0.03% 紫甘薯花青素，可在保證薄膜優(yōu)異顯色響應(yīng)能力的同時(shí)提升其力學(xué)性能：與空白對(duì)照組薄膜相比，復(fù)合膜拉伸強(qiáng)度達(dá) 41.50 MPa、斷裂伸長率為 23.85%，分別提升 47.6%、92.3%。各類儀器表征結(jié)果證實(shí)，紫甘薯花青素以無定形態(tài)均勻分散于殼聚糖 / 木薯淀粉復(fù)合基質(zhì)內(nèi)部，三組分之間形成大量氫鍵，使薄膜結(jié)構(gòu)致密性提升、結(jié)晶度降低。研究創(chuàng)新性結(jié)合分子對(duì)接與密度泛函理論計(jì)算，直觀揭示紫甘薯花青素與殼聚糖 / 木薯淀粉基質(zhì)間的分子相互作用機(jī)制。結(jié)果表明，pH 4.4 環(huán)境下三組分依靠氫鍵與范德華力發(fā)生相互結(jié)合，分子動(dòng)力學(xué)模擬結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了該結(jié)論，為薄膜力學(xué)性能提升、結(jié)構(gòu)致密化提供了理論支撐。分別開展 25 ℃儲(chǔ)存 30 h、4 ℃冷藏 9 d 的豬肉新鮮度監(jiān)測(cè)試驗(yàn)，該指示膜呈現(xiàn)清晰可辨的顏色梯度變化：由藍(lán)色逐步轉(zhuǎn)為灰綠色，最終變?yōu)辄S棕色（總色差 ΔE＞5），色澤變化可精準(zhǔn)對(duì)應(yīng)豬肉新鮮、次新鮮、變質(zhì)三個(gè)品質(zhì)階段。本研究構(gòu)建了分子相互作用 — 微觀結(jié)構(gòu) — 宏觀膜性能的多尺度關(guān)聯(lián)體系，從分子作用機(jī)理層面為花青素負(fù)載型多糖基智能包裝膜的開發(fā)設(shè)計(jì)提供新思路。

本研究測(cè)定了 25℃貯藏過程中豬肉硬度、彈性、內(nèi)聚性與咀嚼性等質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的變化，結(jié)果如表 3 所示。所有質(zhì)構(gòu)參數(shù)均隨貯藏時(shí)間延長呈顯著下降趨勢(shì)，表明豬肉質(zhì)構(gòu)品質(zhì)持續(xù)劣變。該現(xiàn)象主要源于微生物大量繁殖與蛋白酶作用：二者會(huì)降解肌原纖維蛋白和膠原蛋白，破壞肌纖維組織結(jié)構(gòu)，削弱肉品內(nèi)部結(jié)合力，上述質(zhì)構(gòu)變化也是肉類腐敗的典型特征。

參考文獻(xiàn)：Jingming Zhang, et al. Chitosan/cassava starch films incorporated with purple sweet potato anthocyanin for pH-responsive pork freshness monitoring. International Journal of Biological Macromolecules, 2026