浙江(jiang)工商大學(xué)食品(pin)與生物工程學(xué)(xue)院研究人員(yuan)在國際食(shi)品期刊《Food Bioscience》（Q1，IF：4.8）發(fā)表了題(ti)為"Study on the structure and preservation mechanism of 3D-Printed surimi with Ca²⁺ and Xylo-oligosaccharides"的研(yan)究論文。在該(gai)論文(wen)中，研究(jiu)人員利用上海(hai)騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于測定3D打(da)印魚糜的硬度(du)、彈性、粘(zhan)附性、回復(fù)性(xing)和凝膠強(qiáng)度(du)等指標(biāo)。

魚糜的(de)粘度和(he)塑性是(shi)顯著的，魚糜(mi)是一種合適的(de)3D打印材料。然(ran)而，較低的打印(yin)精確度限制了(le)其廣泛應(yīng)用。加(jia)入低聚(ju)木糖(XOS)可以(yi)提升(sheng)魚糜打印油墨(mo)的打印(yin)精確度，改善打(da)印對象的自(zi)支撐能(neng)力和抗形變能(neng)力。同(tong)時，XOS能(neng)夠賦(fu)予3D打印魚(yu)糜抗氧(yang)化性(xing)。另外(wai)，加入(ru)20 mM/kg Ca²⁺到魚糜中能夠(gou)顯著改善打印(yin)精確度。隨(sui)著Ca²⁺的加入，魚糜(mi)的凝膠強(qiáng)度(du)和質(zhì)構(gòu)得到(dao)提升，同(tong)時魚糜(mi)蛋白變(bian)得更(geng)稠密。而(er)且，油墨中(zhong)的Ca²⁺能夠激活消(xiao)化酶活性，增(zeng)加酶和魚糜(mi)的接觸。酶水(shui)解過程得到(dao)促進(jìn)，這(zhe)改善了XOS的釋放(fang)速率和抗氧化(hua)性。含有Ca²⁺的功能魚(yu)糜可(ke)以被用于(yu)遞送功能(neng)成分(fen)和提升打印效(xiao)果。

下圖顯(xian)示了含(han)有不(bu)同Ca²⁺濃度的納米淀(dian)粉-XOS(NS-XOS)-魚糜凝膠(jiao)強(qiáng)度。相比(bi)NS-XOS-魚糜凝膠強(qiáng)度(du)(129 gf?mm)，在打印之前(qian)，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜凝膠(jiao)強(qiáng)度隨(sui)著Ca²⁺濃度(du)的增加而增加(jia)，當(dāng)Ca²⁺濃度達(dá)到(dao)20 mM/kg時，其凝膠強(qiáng)(qiang)度增加24%。增加的(de)凝膠(jiao)強(qiáng)度可以(yi)提升力學(xué)強(qiáng)(qiang)度和自(zi)支撐(cheng)能力，這(zhe)將促進(jìn)打印(yin)過程。魚糜(mi)的內(nèi)(nei)源性酶被Ca²⁺激活，催(cui)化肌(ji)球蛋白重鏈交(jiao)聯(lián)，這將提升(sheng)凝膠強(qiáng)度(du)。而且(qie)，由于Ca²⁺的加入，鹽溶解(jie)增加了疏水相(xiang)互作用和二硫(liu)鍵，這促進(jìn)(jin)了蛋白質(zhì)的聚(ju)集。連接蛋白分(fen)子的短長度二(er)硫鍵可以(yi)使凝膠緊密(mi)來提升凝膠(jiao)強(qiáng)度。另外，隨(sui)著Ca²⁺濃度(du)的增加，魚糜(mi)的硬度、彈性(xing)、咀嚼(jue)性和(he)粘附性都隨之(zhi)增加，這與凝(ning)膠強(qiáng)度結(jié)果(guo)一致。這些(xie)操作增加了(le)凝膠強(qiáng)(qiang)度，這提升了內(nèi)(nei)部蛋白質(zhì)(zhi)分子連接(jie)來強(qiáng)(qiang)化結(jié)構(gòu)的(de)致密性。蛋白分(fen)子能夠鎖住更(geng)多水分(fen)子來增加持水(shui)能力，增加質(zhì)構(gòu)(gou)特性。然而，隨著(zhe)Ca²⁺濃度超(chao)過20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜粘(zhan)度下降。疏(shu)水力的(de)增加可能增(zeng)加分子內(nèi)(nei)縮合和(he)表面蛋(dan)白質(zhì)的疏水(shui)性，導(dǎo)(dao)致表面粘度(du)的下降。提升(sheng)的質(zhì)(zhi)構(gòu)和下降(jiang)的表(biao)面粘度(du)表明材料(liao)剛性(xing)的增(zeng)加，打印時材料(liao)排列期間對(dui)材料的粘合(he)力下降，導(dǎo)致較(jiao)差的打印效(xiao)果。而(er)且，從打(da)印后的凝(ning)膠強(qiáng)度和質(zhì)構(gòu)(gou)結(jié)果可(ke)知，凝膠(jiao)強(qiáng)度和質(zhì)構(gòu)(gou)顯著(zhu)下降(jiang)，表明打印過程(cheng)軟化了質(zhì)構(gòu)和(he)咀嚼(jue)性，這(zhe)適合于咀嚼困(kun)難的人群?；?ji)于打印(yin)后弱化的(de)質(zhì)構(gòu)，Ca²⁺可以提升(sheng)材料的凝膠(jiao)強(qiáng)度和質(zhì)構(gòu)(gou)特性，這意味著(zhe)Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能夠更好(hao)維持打印(yin)形狀來增加(jia)打印食品的吸(xi)引力，同時適合(he)特定人群。另(ling)外，熟(shu)化后(hou)的打(da)印食品(pin)結(jié)果表明Ca²⁺能夠(gou)賦予NS-XOS-魚(yu)糜更(geng)好的質(zhì)構(gòu)(gou)特性(xing)，這能夠促進(jìn)打(da)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