上海腾拔国产质构仪助力湘潭大学研发食品包装膜用于猪肉新鲜度监测

近日，湘潭大学生物与食品工程系研究人员在国际期刊《International Journal of Biological Macromolecules》（IF：8.7）发表了题为“Chitosan/cassava starch films incorporated with purple sweet potato anthocyanin for pH-responsive pork freshness monitoring"的研究性论文。在该论文中，研究人员利用上海腾拔Universal TA国产质构仪用于测定猪肉的硬度、弹性、内聚性和咀嚼性指标。

本研究以紫甘薯花青素（PSPA）为 pH 显色指示剂、壳聚糖（CH）/ 木薯淀粉（CS）共混体系为成膜基材，制备了一种 pH 响应型智能指示膜，用于 25 ℃常温与 4 ℃冷藏条件下猪肉新鲜度的实时监测。向膜基质中添加 0.03% 紫甘薯花青素，可在保证薄膜优异显色响应能力的同时提升其力学性能：与空白对照组薄膜相比，复合膜拉伸强度达 41.50 MPa、断裂伸长率为 23.85%，分别提升 47.6%、92.3%。各类仪器表征结果证实，紫甘薯花青素以无定形态均匀分散于壳聚糖 / 木薯淀粉复合基质内部，三组分之间形成大量氢键，使薄膜结构致密性提升、结晶度降低。研究创新性结合分子对接与密度泛函理论计算，直观揭示紫甘薯花青素与壳聚糖 / 木薯淀粉基质间的分子相互作用机制。结果表明，pH 4.4 环境下三组分依靠氢键与范德华力发生相互结合，分子动力学模拟结果进一步验证了该结论，为薄膜力学性能提升、结构致密化提供了理论支撑。分别开展 25 ℃储存 30 h、4 ℃冷藏 9 d 的猪肉新鲜度监测试验，该指示膜呈现清晰可辨的颜色梯度变化：由蓝色逐步转为灰绿色，最终变为黄棕色（总色差 ΔE＞5），色泽变化可精准对应猪肉新鲜、次新鲜、变质三个品质阶段。本研究构建了分子相互作用 — 微观结构 — 宏观膜性能的多尺度关联体系，从分子作用机理层面为花青素负载型多糖基智能包装膜的开发设计提供新思路。

本研究测定了 25℃贮藏过程中猪肉硬度、弹性、内聚性与咀嚼性等质构指标的变化，结果如表 3 所示。所有质构参数均随贮藏时间延长呈显著下降趋势，表明猪肉质构品质持续劣变。该现象主要源于微生物大量繁殖与蛋白酶作用：二者会降解肌原纤维蛋白和胶原蛋白，破坏肌纤维组织结构，削弱肉品内部结合力，上述质构变化也是肉类腐败的典型特征。

参考文献：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