浙江(jiang)工商大(da)學(xué)食品與(yu)生物工(gong)程學(xué)院研究(jiu)人員(yuan)在國(guó)際食品期(qi)刊《Food Bioscience》（Q1，IF：4.8）發(fā)表了題為"Study on the structure and preservation mechanism of 3D-Printed surimi with Ca²⁺ and Xylo-oligosaccharides"的研究(jiu)論文。在該論文中，研(yan)究人員(yuan)利用上(shang)海騰(teng)拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于測(cè)(ce)定3D打(da)印魚糜(mi)的硬度(du)、彈性、粘附(fu)性、回復(fù)性和(he)凝膠強(qiáng)(qiang)度等指標(biāo)。

魚糜的(de)粘度和塑性(xing)是顯著的，魚(yu)糜是一(yi)種合適的3D打印(yin)材料(liao)。然而，較(jiao)低的(de)打印精確度(du)限制了其廣(guang)泛應(yīng)用。加(jia)入低聚木糖(tang)(XOS)可以提升(sheng)魚糜打印(yin)油墨的(de)打印精確度，改(gai)善打印(yin)對(duì)象的自(zi)支撐(cheng)能力和抗形變(bian)能力。同時(shí)，XOS能(neng)夠賦予3D打印(yin)魚糜(mi)抗氧化性。另外(wai)，加入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(yu)糜的凝(ning)膠強(qiáng)度(du)和質(zhì)構(gòu)得到(dao)提升，同時(shí)魚糜(mi)蛋白變得更稠(chou)密。而且(qie)，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(jie)觸。酶水解(jie)過(guò)程得到促進(jìn)(jin)，這改(gai)善了XOS的釋放速(su)率和抗氧化性(xing)。含有Ca²⁺的功能(neng)魚糜可以(yi)被用于遞送功(gong)能成分和提(ti)升打(da)印效果(guo)。

下圖顯(xian)示了含(han)有不同Ca²⁺濃度的納米(mi)淀粉-XOS(NS-XOS)-魚糜凝膠(jiao)強(qiáng)度。相比NS-XOS-魚糜(mi)凝膠強(qiáng)度(129 gf?mm)，在(zai)打印(yin)之前，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜凝(ning)膠強(qiáng)度隨(sui)著Ca²⁺濃度的增加(jia)而增加，當(dāng)Ca²⁺濃度達(dá)到(dao)20 mM/kg時(shí)，其(qi)凝膠強(qiáng)度增(zeng)加24%。增加的凝(ning)膠強(qiáng)度可以(yi)提升(sheng)力學(xué)(xue)強(qiáng)度和(he)自支撐能(neng)力，這將促(cu)進(jìn)打(da)印過(guò)程(cheng)。魚糜(mi)的內(nèi)源性(xing)酶被(bei)Ca²⁺激活，催化肌球(qiu)蛋白重(zhong)鏈交聯(lián)(lian)，這將提升凝(ning)膠強(qiáng)度。而(er)且，由于Ca²⁺的加入，鹽(yan)溶解增加了疏(shu)水相互(hu)作用和二(er)硫鍵，這促進(jìn)了(le)蛋白質(zhì)的聚(ju)集。連(lian)接蛋白分(fen)子的短長(zhǎng)度(du)二硫鍵可以(yi)使凝膠緊(jin)密來(lái)(lai)提升(sheng)凝膠強(qiáng)度(du)。另外，隨(sui)著Ca²⁺濃度的增加，魚(yu)糜的硬度、彈性(xing)、咀嚼性(xing)和粘附性都(dou)隨之增加，這(zhe)與凝膠強(qiáng)度(du)結(jié)果一(yi)致。這(zhe)些操作(zuo)增加了(le)凝膠強(qiáng)度，這提(ti)升了內(nèi)部(bu)蛋白質(zhì)分子(zi)連接來(lái)強(qiáng)化結(jié)(jie)構(gòu)的致密性(xing)。蛋白分子能夠(gou)鎖住更多(duo)水分(fen)子來(lái)增加持水(shui)能力，增加質(zhì)(zhi)構(gòu)特性。然(ran)而，隨著Ca²⁺濃度超過(guò)20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜粘度下(xia)降。疏(shu)水力(li)的增加可能增(zeng)加分子內(nèi)縮合(he)和表面蛋白質(zhì)(zhi)的疏水性，導(dǎo)致(zhi)表面粘度的下(xia)降。提升的質(zhì)(zhi)構(gòu)和下降的(de)表面粘度(du)表明材料(liao)剛性的增加(jia)，打印時(shí)材(cai)料排(pai)列期間對(duì)(dui)材料的粘合力(li)下降，導(dǎo)致(zhi)較差(cha)的打印效果。而(er)且，從(cong)打印后(hou)的凝膠強(qiáng)(qiang)度和(he)質(zhì)構(gòu)結(jié)果可知(zhi)，凝膠強(qiáng)度和(he)質(zhì)構(gòu)顯著(zhu)下降，表明打(da)印過(guò)程(cheng)軟化了(le)質(zhì)構(gòu)和咀嚼性(xing)，這適合于咀嚼(jue)困難的人群(qun)。基于打(da)印后弱化(hua)的質(zhì)構(gòu)，Ca²⁺可以提升(sheng)材料的凝膠(jiao)強(qiáng)度和質(zhì)(zhi)構(gòu)特性，這(zhe)意味著Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能夠更好(hao)維持(chi)打印形狀(zhuang)來(lái)增(zeng)加打印食(shi)品的吸引力(li)，同時(shí)適合特(te)定人群。另外(wai)，熟化后(hou)的打(da)印食品(pin)結(jié)果(guo)表明Ca²⁺能夠(gou)賦予NS-XOS-魚糜更(geng)好的質(zhì)構(gòu)特性(xing)，這能夠促進(jìn)打(da)印形狀的形成(cheng)。

原文下(xia)載連接

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