浙江工商大(da)學食品與(yu)生物(wu)工程學院(yuan)研究人員在國(guo)際食品(pin)期刊《Food Bioscience》（Q1，IF：4.8）發(fā)表(biao)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。在該論文(wen)中，研究人員利(li)用上(shang)海騰拔Universal TA質構(gou)儀用于(yu)測定(ding)3D打印(yin)魚糜的硬度(du)、彈性、粘附性、回(hui)復性和(he)凝膠強(qiang)度等(deng)指標。

魚糜的(de)粘度和(he)塑性是顯(xian)著的，魚糜是一(yi)種合(he)適的3D打印(yin)材料。然而，較低(di)的打(da)印精確度限制(zhi)了其廣泛(fan)應用。加入低聚(ju)木糖(XOS)可(ke)以提升魚(yu)糜打印油墨的(de)打印精確(que)度，改善打印對(dui)象的(de)自支撐能力(li)和抗形(xing)變能力(li)。同時，XOS能夠賦(fu)予3D打印魚(yu)糜抗氧(yang)化性。另外，加(jia)入20 mM/kg Ca²⁺到魚糜(mi)中能(neng)夠顯(xian)著改善打印(yin)精確(que)度。隨著Ca²⁺的加入，魚(yu)糜的凝膠強度(du)和質構得(de)到提升，同(tong)時魚糜蛋白變(bian)得更稠密。而(er)且，油墨中的(de)Ca²⁺能夠(gou)激活消化酶活(huo)性，增加酶和魚(yu)糜的接觸(chu)。酶水解過程(cheng)得到促進，這(zhe)改善(shan)了XOS的釋放速(su)率和抗氧化性(xing)。含有(you)Ca²⁺的功能魚(yu)糜可以被(bei)用于遞送功能(neng)成分和提升打(da)印效果。

下圖顯示了(le)含有不同Ca²⁺濃度的納(na)米淀粉(fen)-XOS(NS-XOS)-魚糜凝膠強(qiang)度。相(xiang)比NS-XOS-魚糜凝(ning)膠強(qiang)度(129 gf?mm)，在打印(yin)之前，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜凝膠強度(du)隨著Ca²⁺濃度的增加而(er)增加(jia)，當Ca²⁺濃度達到20 mM/kg時(shi)，其凝(ning)膠強度增加(jia)24%。增加(jia)的凝膠強度(du)可以(yi)提升力學強度(du)和自支撐能(neng)力，這將促進打(da)印過程。魚(yu)糜的內源(yuan)性酶(mei)被Ca²⁺激活(huo)，催化肌(ji)球蛋白(bai)重鏈交聯(lián)，這(zhe)將提升凝膠強(qiang)度。而且，由(you)于Ca²⁺的加入，鹽(yan)溶解增(zeng)加了(le)疏水相互(hu)作用和二硫鍵(jian)，這促進(jin)了蛋白質(zhi)的聚(ju)集。連接蛋(dan)白分子的短長(zhang)度二(er)硫鍵可以(yi)使凝膠緊密來(lai)提升(sheng)凝膠強度。另外(wai)，隨著Ca²⁺濃度(du)的增(zeng)加，魚(yu)糜的硬度(du)、彈性、咀嚼性(xing)和粘附性(xing)都隨之增(zeng)加，這與凝(ning)膠強度結果(guo)一致。這些操(cao)作增加(jia)了凝膠強度(du)，這提升了內部(bu)蛋白質分(fen)子連(lian)接來強化結(jie)構的致密(mi)性。蛋白分(fen)子能夠鎖(suo)住更(geng)多水(shui)分子(zi)來增加(jia)持水能力，增(zeng)加質構特性。然(ran)而，隨著Ca²⁺濃度超(chao)過20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜粘(zhan)度下降。疏(shu)水力(li)的增加可能增(zeng)加分子內(nei)縮合和表面蛋(dan)白質的(de)疏水性(xing)，導致表面粘(zhan)度的(de)下降(jiang)。提升的質構(gou)和下降的表面(mian)粘度(du)表明材料剛(gang)性的增(zeng)加，打(da)印時(shi)材料(liao)排列(lie)期間對材料(liao)的粘合(he)力下(xia)降，導致較差的(de)打印效果。而且(qie)，從打印(yin)后的(de)凝膠強度和(he)質構結果可知(zhi)，凝膠強度和(he)質構顯著下降(jiang)，表明打印過程(cheng)軟化了質(zhi)構和咀嚼(jue)性，這適(shi)合于咀嚼困(kun)難的人群?；?yu)打印后(hou)弱化的質構(gou)，Ca²⁺可以提(ti)升材料的凝膠(jiao)強度(du)和質構(gou)特性，這意味(wei)著Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能(neng)夠更好維持(chi)打印(yin)形狀來增加打(da)印食品的吸(xi)引力，同時適(shi)合特定人群。另(ling)外，熟(shu)化后的打印食(shi)品結(jie)果表明Ca²⁺能夠賦予NS-XOS-魚糜(mi)更好的質(zhi)構特性(xing)，這能夠促(cu)進打印形狀的(de)形成。

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