浙江工(gong)商大學(xué)(xue)食品(pin)與生物工程(cheng)學(xué)院(yuan)研究(jiu)人員在國際(ji)食品期刊《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(wen)。在該論(lun)文中，研(yan)究人員(yuan)利用上海(hai)騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于測定3D打(da)印魚糜的(de)硬度、彈性、粘附(fu)性、回(hui)復(fù)性和凝膠(jiao)強(qiáng)度等指標(biāo)。

魚糜(mi)的粘度和塑性(xing)是顯著(zhu)的，魚(yu)糜是一(yi)種合(he)適的3D打印材(cai)料。然(ran)而，較(jiao)低的打印精確(que)度限(xian)制了其廣泛(fan)應(yīng)用(yong)。加入低聚(ju)木糖(XOS)可以(yi)提升魚糜打印(yin)油墨的打(da)印精(jing)確度(du)，改善(shan)打印(yin)對象的自支撐(cheng)能力和(he)抗形變能力(li)。同時(shi)，XOS能夠(gou)賦予3D打印(yin)魚糜抗(kang)氧化(hua)性。另(ling)外，加入20 mM/kg Ca²⁺到魚糜中能(neng)夠顯著改(gai)善打(da)印精(jing)確度。隨著(zhe)Ca²⁺的加入(ru)，魚糜的凝(ning)膠強(qiáng)度(du)和質(zhì)構(gòu)(gou)得到(dao)提升(sheng)，同時(shi)魚糜蛋(dan)白變得(de)更稠(chou)密。而且，油墨(mo)中的Ca²⁺能夠激活(huo)消化酶活(huo)性，增加酶(mei)和魚糜的接觸(chu)。酶水解過程得(de)到促(cu)進(jìn)，這改善(shan)了XOS的釋放速率和(he)抗氧化(hua)性。含有Ca²⁺的功能魚糜(mi)可以(yi)被用于遞(di)送功能成分和(he)提升打印效(xiao)果。

下圖顯示(shi)了含有不(bu)同Ca²⁺濃度(du)的納米淀粉-XOS(NS-XOS)-魚(yu)糜凝(ning)膠強(qiáng)度。相比(bi)NS-XOS-魚糜凝膠強(qiáng)(qiang)度(129 gf?mm)，在打印之前(qian)，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜(mi)凝膠強(qiáng)度隨(sui)著Ca²⁺濃度的(de)增加而增加，當(dāng)(dang)Ca²⁺濃度達(dá)到20 mM/kg時(shi)，其凝(ning)膠強(qiáng)(qiang)度增加24%。增(zeng)加的凝膠(jiao)強(qiáng)度可以提升(sheng)力學(xué)強(qiáng)度和(he)自支(zhi)撐能力，這(zhe)將促進(jìn)打印(yin)過程。魚(yu)糜的內(nèi)源(yuan)性酶被Ca²⁺激活，催(cui)化肌球蛋白重(zhong)鏈交(jiao)聯(lián)，這將(jiang)提升凝膠強(qiáng)(qiang)度。而且，由于Ca²⁺的加入，鹽溶(rong)解增加了疏水(shui)相互作用和二(er)硫鍵，這促(cu)進(jìn)了蛋白質(zhì)的(de)聚集(ji)。連接蛋白分子(zi)的短長(zhang)度二硫鍵可以(yi)使凝膠緊密來(lai)提升凝膠強(qiáng)(qiang)度。另外，隨著(zhe)Ca²⁺濃度的增加(jia)，魚糜的硬度(du)、彈性、咀嚼(jue)性和(he)粘附性都(dou)隨之增(zeng)加，這與(yu)凝膠(jiao)強(qiáng)度結(jié)果(guo)一致。這些操(cao)作增加(jia)了凝膠強(qiáng)(qiang)度，這(zhe)提升了(le)內(nèi)部蛋白質(zhì)分(fen)子連(lian)接來強(qiáng)(qiang)化結(jié)構(gòu)的(de)致密性(xing)。蛋白分子(zi)能夠鎖(suo)住更多水分(fen)子來(lai)增加持水(shui)能力，增加質(zhì)構(gòu)(gou)特性。然而(er)，隨著Ca²⁺濃度超過20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜粘度(du)下降。疏(shu)水力(li)的增加可能增(zeng)加分子內(nèi)縮(suo)合和(he)表面蛋白(bai)質(zhì)的(de)疏水性，導(dǎo)致表(biao)面粘度的(de)下降。提升的(de)質(zhì)構(gòu)和(he)下降的表面(mian)粘度表(biao)明材(cai)料剛(gang)性的增加，打印(yin)時材(cai)料排列期(qi)間對材料的(de)粘合力(li)下降，導(dǎo)致較差(cha)的打印(yin)效果。而且，從(cong)打印后的(de)凝膠強(qiáng)度和質(zhì)(zhi)構(gòu)結(jié)果可知(zhi)，凝膠強(qiáng)度和質(zhì)(zhi)構(gòu)顯著下(xia)降，表明打印過(guo)程軟化了質(zhì)構(gòu)(gou)和咀嚼性，這(zhe)適合于(yu)咀嚼困難(nan)的人群?；诖?da)印后弱化的質(zhì)(zhi)構(gòu)，Ca²⁺可以提升材(cai)料的凝膠強(qiáng)(qiang)度和質(zhì)構(gòu)(gou)特性，這意味著(zhe)Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能夠(gou)更好維持打(da)印形(xing)狀來增(zeng)加打印食(shi)品的吸(xi)引力，同時適合(he)特定人(ren)群。另外，熟(shu)化后的打印食(shi)品結(jié)果表明Ca²⁺能夠賦予(yu)NS-XOS-魚糜更好(hao)的質(zhì)(zhi)構(gòu)特(te)性，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