浙江工商大(da)學(xué)食品與(yu)生物工程學(xué)院(yuan)研究人員在國(guo)際食品期刊(kan)《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"的研究論文。在該論(lun)文中，研究人(ren)員利用(yong)上海(hai)騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于(yu)測定(ding)3D打印魚糜的(de)硬度、彈(dan)性、粘附性(xing)、回復(fù)性和(he)凝膠強度(du)等指標(biāo)。

魚糜的(de)粘度和(he)塑性(xing)是顯著的，魚(yu)糜是(shi)一種合適(shi)的3D打印材料。然(ran)而，較低的(de)打印精(jing)確度限(xian)制了其廣泛應(yīng)(ying)用。加入(ru)低聚木糖(tang)(XOS)可以提升魚糜(mi)打印油(you)墨的打印精(jing)確度，改善打(da)印對象的(de)自支撐(cheng)能力和抗形變(bian)能力。同(tong)時，XOS能夠賦(fu)予3D打印魚糜抗(kang)氧化性(xing)。另外，加入(ru)20 mM/kg Ca²⁺到魚糜中(zhong)能夠顯著(zhu)改善(shan)打印精確度。隨(sui)著Ca²⁺的加入，魚糜(mi)的凝膠強(qiang)度和質(zhì)構(gòu)得(de)到提升(sheng)，同時魚(yu)糜蛋白變得(de)更稠密。而且，油(you)墨中的Ca²⁺能夠激活(huo)消化酶(mei)活性，增加酶和(he)魚糜(mi)的接觸。酶水(shui)解過(guo)程得到(dao)促進(jìn)，這(zhe)改善了XOS的釋放速率(lv)和抗氧化性。含(han)有Ca²⁺的功能(neng)魚糜可以(yi)被用于遞送(song)功能成分和提(ti)升打印效(xiao)果。

下圖顯(xian)示了含有不同(tong)Ca²⁺濃度的納(na)米淀粉-XOS(NS-XOS)-魚(yu)糜凝膠強度(du)。相比NS-XOS-魚(yu)糜凝膠強(qiang)度(129 gf?mm)，在打印之前(qian)，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜凝膠強度(du)隨著Ca²⁺濃度(du)的增(zeng)加而增加(jia)，當(dāng)Ca²⁺濃度達(dá)到20 mM/kg時(shi)，其凝膠強(qiang)度增加24%。增加(jia)的凝(ning)膠強度(du)可以提升(sheng)力學(xué)強度(du)和自支撐能(neng)力，這(zhe)將促進(jìn)打印(yin)過程。魚糜的內(nèi)(nei)源性(xing)酶被Ca²⁺激活，催化肌(ji)球蛋白重鏈交(jiao)聯(lián)，這將提升(sheng)凝膠(jiao)強度。而且，由于(yu)Ca²⁺的加(jia)入，鹽(yan)溶解增加了疏(shu)水相互作(zuo)用和二硫(liu)鍵，這促進(jìn)(jin)了蛋白質(zhì)的聚(ju)集。連(lian)接蛋白分子的(de)短長度二硫鍵(jian)可以使凝膠緊(jin)密來提升(sheng)凝膠強度。另(ling)外，隨著(zhe)Ca²⁺濃度的增加，魚(yu)糜的硬度、彈(dan)性、咀嚼性和粘(zhan)附性都(dou)隨之增加，這(zhe)與凝膠強度(du)結(jié)果(guo)一致(zhi)。這些(xie)操作(zuo)增加(jia)了凝膠強度，這(zhe)提升(sheng)了內(nèi)部(bu)蛋白質(zhì)分子連(lian)接來強化(hua)結(jié)構(gòu)的致密性(xing)。蛋白分(fen)子能(neng)夠鎖(suo)住更多水(shui)分子來增加持(chi)水能力(li)，增加(jia)質(zhì)構(gòu)特(te)性。然而，隨著Ca²⁺濃度超過(guo)20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜粘(zhan)度下(xia)降。疏水力的增(zeng)加可能(neng)增加分子(zi)內(nèi)縮合(he)和表面蛋(dan)白質(zhì)的疏(shu)水性，導(dǎo)(dao)致表面粘度(du)的下降。提(ti)升的(de)質(zhì)構(gòu)和下降(jiang)的表(biao)面粘度(du)表明材料剛(gang)性的(de)增加(jia)，打印(yin)時材料(liao)排列期間(jian)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(qie)，從打(da)印后的凝膠強(qiang)度和質(zhì)構(gòu)結(jié)果(guo)可知，凝膠強(qiang)度和(he)質(zhì)構(gòu)(gou)顯著下降(jiang)，表明打印過(guo)程軟化了(le)質(zhì)構(gòu)和咀嚼性(xing)，這適合(he)于咀嚼困難(nan)的人群(qun)?；诖?da)印后弱化的質(zhì)(zhi)構(gòu)，Ca²⁺可以(yi)提升(sheng)材料(liao)的凝(ning)膠強度(du)和質(zhì)(zhi)構(gòu)特性，這(zhe)意味著Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能(neng)夠更(geng)好維持(chi)打印形狀(zhuang)來增(zeng)加打印食品的(de)吸引力，同時(shi)適合特(te)定人群(qun)。另外(wai)，熟化(hua)后的打印食(shi)品結(jié)果表明Ca²⁺能夠賦予NS-XOS-魚糜(mi)更好的質(zhì)構(gòu)特(te)性，這能夠促進(jìn)(jin)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