近日，合肥工业大学食品与生物工程学院徐宝才教授团队在国际食品科学领域知名期刊《Food Hydrocolloids》（中国科学院一区，IF：12.4）发表了题为“Enhancing the structural stability of low-infill-density 3D printed soy protein isolate using cassava starch: Rheology, microstructure, and mechanical properties”的研究论文。徐宝才教授为通讯作者，胡新为该论文第一作者，合肥工业大学为第一通讯单位。
成果介绍 研究背景 食用菌菌丝体因其富含蛋白质、天然纤维结构和可持续生产等优势，在替代蛋白领域展现出巨大的发展潜力。然而，要实现菌丝体从无序生长到模拟真实肉块的有序、多孔结构的跨越，一个稳定且生物相容的培养支架至关重要。利用3D打印技术构建低填充密度的支架，能够为菌丝生长提供理想的生长空间和营养通道。大豆分离蛋白作为一种常见的蛋白可作为蛋白补充剂和微生物生长氮源使用。然而，因自身支撑性差，打印的开放多孔结构极易坍塌。针对这一挑战，本研究提出了一种利用木薯淀粉（CS）来增强SPI基3D打印支架结构稳定性的策略，旨在为后续的菌丝体接种和培养，构建一个形态稳定、结构可控的环境框架。 结论与展望 研究团队系统探究了不同木薯淀粉（CS）添加量对SPI打印墨水流变学特性、打印精度、微观结构、水分状态及力学性能的影响。研究发现，木薯淀粉的加入能够显著优化墨水的各项性能。随着CS浓度的增加，墨水的屈服应力、粘弹性和剪切恢复能力均得到大幅提升。打印实验结果直观地验证了该策略的有效性。打印样品表现出优异的形状保真度和内部空间稳定性，在储存12小时后依然能够维持清晰、完整的内部网格结构。微观结构分析表明，CS与SPI形成了一种更致密、孔径更小的互穿网络结构。同时CS的加入促进了体系中的水分向结合水迁移，进一步增强了凝胶网络的稳定性。 该研究证实，木薯淀粉作为一种经济、高效的天然稳定剂和营养剂，能够有效提高大豆蛋白3D打印结构稳定性和促进菌丝生长。不仅为菌丝体人造肉的结构化、规模化生产重要的理论依据和技术参考，同时还为开发具有特殊多孔结构的新型食品提供了创新的解决方案。
