浙江(jiang)工商大學(xué)食(shi)品與生(sheng)物工程學(xué)(xue)院研究人員在(zai)國(guó)際食品期刊(kan)《Food Bioscience》（Q1，IF：4.8）發(fā)表了題為(wei)"Study on the structure and preservation mechanism of 3D-Printed surimi with Ca²⁺ and Xylo-oligosaccharides"的研究論文(wen)。在該論文中(zhong)，研究人(ren)員利用(yong)上海騰拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)用于(yu)測(cè)定3D打印(yin)魚糜(mi)的硬(ying)度、彈性、粘(zhan)附性、回復(fù)性和(he)凝膠(jiao)強(qiáng)度等指(zhi)標(biāo)。

魚糜的粘度(du)和塑(su)性是顯著的，魚(yu)糜是一種合適(shi)的3D打印(yin)材料。然(ran)而，較(jiao)低的打印(yin)精確度限制了(le)其廣(guang)泛應(yīng)用(yong)。加入低聚木糖(tang)(XOS)可以提(ti)升魚糜(mi)打印(yin)油墨的打(da)印精(jing)確度，改(gai)善打印(yin)對(duì)象(xiang)的自支撐能(neng)力和抗形變能(neng)力。同時(shí)，XOS能夠賦(fu)予3D打(da)印魚糜抗(kang)氧化性。另(ling)外，加入20 mM/kg Ca²⁺到魚糜中能(neng)夠顯著改善(shan)打印精確度。隨(sui)著Ca²⁺的加入，魚(yu)糜的凝膠(jiao)強(qiáng)度和質(zhì)構(gòu)得(de)到提升，同時(shí)魚(yu)糜蛋白變(bian)得更稠(chou)密。而且，油墨中(zhong)的Ca²⁺能夠激活消(xiao)化酶活(huo)性，增加酶和魚(yu)糜的接觸。酶(mei)水解(jie)過程得到促(cu)進(jìn)，這(zhe)改善了XOS的釋放(fang)速率和抗氧(yang)化性。含(han)有Ca²⁺的功(gong)能魚糜可以(yi)被用于遞(di)送功能(neng)成分和提(ti)升打印(yin)效果。

下圖顯示了含(han)有不同Ca²⁺濃度的納米(mi)淀粉-XOS(NS-XOS)-魚糜(mi)凝膠(jiao)強(qiáng)度(du)。相比NS-XOS-魚糜凝膠(jiao)強(qiáng)度(129 gf?mm)，在打印之(zhi)前，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜(mi)凝膠強(qiáng)度隨(sui)著Ca²⁺濃度(du)的增加而(er)增加，當(dāng)Ca²⁺濃度達(dá)到(dao)20 mM/kg時(shí)，其凝膠強(qiáng)(qiang)度增加24%。增(zeng)加的凝膠(jiao)強(qiáng)度(du)可以提升力(li)學(xué)強(qiáng)度和自支(zhi)撐能(neng)力，這將促(cu)進(jìn)打印(yin)過程。魚糜的(de)內(nèi)源性酶被Ca²⁺激活，催化肌球(qiu)蛋白重鏈交聯(lián)(lian)，這將(jiang)提升凝(ning)膠強(qiáng)(qiang)度。而(er)且，由于Ca²⁺的加入，鹽溶解(jie)增加(jia)了疏水(shui)相互(hu)作用和二硫(liu)鍵，這促進(jìn)了蛋(dan)白質(zhì)的(de)聚集。連接(jie)蛋白(bai)分子的短(duan)長(zhǎng)度二硫(liu)鍵可以使凝(ning)膠緊密(mi)來提升凝膠強(qiáng)(qiang)度。另外，隨(sui)著Ca²⁺濃度的增加，魚(yu)糜的硬(ying)度、彈性、咀嚼性(xing)和粘附性都(dou)隨之增加，這與(yu)凝膠(jiao)強(qiáng)度結(jié)果一(yi)致。這些操作增(zeng)加了(le)凝膠強(qiáng)度，這提(ti)升了(le)內(nèi)部蛋白(bai)質(zhì)分(fen)子連接來強(qiáng)化(hua)結(jié)構(gòu)的致密性(xing)。蛋白分子能夠(gou)鎖住更多水(shui)分子(zi)來增加(jia)持水能(neng)力，增加質(zhì)構(gòu)(gou)特性。然而(er)，隨著Ca²⁺濃度超(chao)過20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜粘度下(xia)降。疏水力(li)的增加可能(neng)增加分子內(nèi)(nei)縮合和表面(mian)蛋白質(zhì)(zhi)的疏水(shui)性，導(dǎo)(dao)致表面(mian)粘度(du)的下降。提升(sheng)的質(zhì)(zhi)構(gòu)和下(xia)降的表面粘(zhan)度表(biao)明材料剛性(xing)的增加，打印時(shí)(shi)材料排列期間(jian)對(duì)材(cai)料的(de)粘合力下降(jiang)，導(dǎo)致較(jiao)差的打印效(xiao)果。而且，從打印(yin)后的凝(ning)膠強(qiáng)度和質(zhì)構(gòu)(gou)結(jié)果可知，凝膠(jiao)強(qiáng)度和質(zhì)(zhi)構(gòu)顯著下降，表(biao)明打印過(guo)程軟化了質(zhì)(zhi)構(gòu)和咀嚼(jue)性，這(zhe)適合于咀嚼困(kun)難的人(ren)群?；?ji)于打印(yin)后弱化的質(zhì)構(gòu)(gou)，Ca²⁺可以提升(sheng)材料的凝膠強(qiáng)(qiang)度和質(zhì)(zhi)構(gòu)特性，這意(yi)味著(zhe)Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能夠更(geng)好維持打印(yin)形狀來增加(jia)打印食品(pin)的吸引力，同(tong)時(shí)適(shi)合特定人(ren)群。另外，熟化(hua)后的(de)打印食品(pin)結(jié)果表明Ca²⁺能夠賦予NS-XOS-魚糜(mi)更好(hao)的質(zhì)(zhi)構(gòu)特性(xing)，這能夠促進(jìn)(jin)打印形狀的形(xing)成。

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Study on the structure and preservation mechanism of 3D-Printed surimi with Ca2+ and Xylo-oligosaccharides