“奧尼爾”藍莓（V accinium sp.）品種因其營養價值高、風味獨特而深受廣大消費者的喜愛。藍莓果肉富含花青素、類黃酮和單寧等多種抗氧化酚類物質。
然而，與其他水果相比，藍莓柔軟且極易腐爛。 藍莓採摘後品質劣變的主要原因是呼吸作用造成的水分流失。 因此，藍莓採摘後的貯藏保鮮十分重要。
2021年8月30日，一項最新研究使用 3D 列印技術成功列印了用來貯藏藍莓的包裝容器，該包裝容器由殼聚糖（CS）、埃洛石奈米管（HNTs）和茶多酚（TP）三種複合材料經3D列印而成。研究結果顯示，由 CS/HNTs-TP 複合材料 3D 列印的包裝容器在保持藍莓品質方面效果顯著。
該研究由四川農業大學食品學院劉耀文團隊牽頭完成，該研究以：Designing and utilizing 3D printed chitosan/halloysite nanotubes/tea polyphenol composites to maintain the quality of fresh blueberries 為題，線上發表在農林科學 Top 期刊 Innovative Food Science & Emerging Technologies（IF：5.916）上。
首先，在現有研究的基礎上，科研人員獲得了茶多酚（TP）的最佳用量，製備出 CS/HNTs/TP（殼聚糖/埃洛石奈米管/茶多酚）混合油墨用於單一結構（點結構和線結構）、基礎結構（面結構）和三維結構印刷。
（a）面結構列印失敗的模型和（b）面結構列印成功的模型。
然後，科研人員利用一臺氣動式擠壓3D印表機，透過對噴嘴直徑、噴嘴高度、列印速度、層高和氣壓等引數的最佳化研究，獲得了最佳列印引數。
(a) 噴嘴直徑對線性列印的影響；(b) 氣壓對印刷結構印刷效果的影響。
接著，利用3D列印技術將CS/HNTs/TP複合材料列印成儲存藍莓的容器，並將該容器用於藍莓的貯藏保鮮。
（a）不同層高對印刷效果的影響；（b）壁厚對印刷效果的影響；（c）不同填充率對印刷效果的影響；（d）3D 列印複合材料；（e）3D 列印複合材料用於藍莓保鮮的影象。
印刷引數最佳化結果顯示，噴頭直徑0.8 mm、氣壓0.4 MPa、噴嘴高度0.5 mm、列印速度30 mm/s、層高0.3 mm為列印三維結構的最佳引數，與目標模型匹配解析度高、表面質地光滑、精度較高。
最後，科研人員將3D列印的 CS/HNTs-TP 複合材料容器用來儲存藍莓。貯藏12天后，與對照組和殼聚糖（CS）組相比，CS/HNTs-TP複合保鮮組藍莓失重率為41.87%，腐爛率為59%，可溶性固形物為9.1%，硬度為4.1N，可滴定酸為0.43%，抗壞血酸為14.27%，並且CS/HNTs-TP組感官評分最高。
常溫儲存期間觀察到藍莓腐爛照片
研究結果表明，CS/HNTs-TP複合容器儲存的藍莓在失重率、腐爛率、可溶性固形物、硬度、可滴定酸度、抗壞血酸和感官品質方面均優於其他兩組。因此，CS/HNTs-TP 複合材料在保持藍莓品質方面效果顯著。
總而言之，這項研究表明，3D列印的CS/HNTs-TP複合物包裝容器對藍莓具有保鮮作用，這也提示了我們：這種複合物包裝容器用來儲存別的水果應該也有保鮮效果。
論文連結：
https://doi.org/10.1016/j.ifset.2021.102808
關於劉耀文
劉耀文，博士，現任四川農業大學食品學院教師。主要從事功能性食品包裝的開發，以及纖維、微流控晶片在食品藥品安全性評價方面的研究。參與自然科學基金2項，省部級及校企橫向合作科研專案4項，四川農業大學“人才引進”科研經費1項，四川農業大學教改專案1項。
