近日，湘潭大學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國產質構儀用于測定豬肉的硬度、彈性、內聚性和咀嚼性指標。

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時監測。向膜基質中添加 0.03% 紫甘薯花青素，可在保證薄膜優異顯色響應能力的同時提升其力學性能：與空白對照組薄膜相比，復合膜拉伸強度達 41.50 MPa、斷裂伸長率為 23.85%，分別提升 47.6%、92.3%。各類儀器表征結果證實，紫甘薯花青素以無定形態均勻分散于殼聚糖 / 木薯淀粉復合基質內部，三組分之間形成大量氫鍵，使薄膜結構致密性提升、結晶度降低。研究創新性結合分子對接與密度泛函理論計算，直觀揭示紫甘薯花青素與殼聚糖 / 木薯淀粉基質間的分子相互作用機制。結果表明，pH 4.4 環境下三組分依靠氫鍵與范德華力發生相互結合，分子動力學模擬結果進一步驗證了該結論，為薄膜力學性能提升、結構致密化提供了理論支撐。分別開展 25 ℃儲存 30 h、4 ℃冷藏 9 d 的豬肉新鮮度監測試驗，該指示膜呈現清晰可辨的顏色梯度變化：由藍色逐步轉為灰綠色，最終變為黃棕色（總色差 ΔE＞5），色澤變化可精準對應豬肉新鮮、次新鮮、變質三個品質階段。本研究構建了分子相互作用 — 微觀結構 — 宏觀膜性能的多尺度關聯體系，從分子作用機理層面為花青素負載型多糖基智能包裝膜的開發設計提供新思路。

本研究測定了 25℃貯藏過程中豬肉硬度、彈性、內聚性與咀嚼性等質構指標的變化，結果如表 3 所示。所有質構參數均隨貯藏時間延長呈顯著下降趨勢，表明豬肉質構品質持續劣變。該現象主要源于微生物大量繁殖與蛋白酶作用：二者會降解肌原纖維蛋白和膠原蛋白，破壞肌纖維組織結構，削弱肉品內部結合力，上述質構變化也是肉類腐敗的典型特征。

參考文獻：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