浙江工商大學(xué)(xue)食品與生(sheng)物工(gong)程學(xué)院研(yan)究人(ren)員在國際食(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"的研究論文(wen)。在該論文中(zhong)，研究人員利(li)用上海騰拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用于(yu)測定3D打印(yin)魚糜(mi)的硬度、彈性、粘(zhan)附性、回復(fù)性(xing)和凝膠強(qiáng)(qiang)度等指(zhi)標(biāo)。

魚糜的粘度(du)和塑性(xing)是顯(xian)著的，魚(yu)糜是一(yi)種合(he)適的3D打印材(cai)料。然而，較(jiao)低的打印(yin)精確度(du)限制了(le)其廣泛應(yīng)用(yong)。加入低聚木糖(tang)(XOS)可以提(ti)升魚糜打印油(you)墨的打(da)印精確(que)度，改善打(da)印對象的自支(zhi)撐能力和抗形(xing)變能(neng)力。同時，XOS能夠賦(fu)予3D打印(yin)魚糜抗(kang)氧化性(xing)。另外(wai)，加入20 mM/kg Ca²⁺到魚糜中能(neng)夠顯著改善打(da)印精確度(du)。隨著Ca²⁺的加入，魚(yu)糜的凝膠強(qiáng)度(du)和質(zhì)(zhi)構(gòu)得(de)到提升(sheng)，同時魚糜(mi)蛋白變得更(geng)稠密。而且(qie)，油墨中(zhong)的Ca²⁺能夠激活消化(hua)酶活性(xing)，增加酶和(he)魚糜(mi)的接觸(chu)。酶水解過(guo)程得到促(cu)進(jìn)，這改(gai)善了(le)XOS的釋放速率(lv)和抗氧化(hua)性。含(han)有Ca²⁺的功能魚糜(mi)可以(yi)被用于(yu)遞送(song)功能成分和(he)提升(sheng)打印(yin)效果。

下圖顯示了(le)含有(you)不同Ca²⁺濃度的(de)納米淀粉-XOS(NS-XOS)-魚(yu)糜凝膠(jiao)強(qiáng)度。相(xiang)比NS-XOS-魚糜(mi)凝膠(jiao)強(qiáng)度(129 gf?mm)，在打(da)印之前，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜(mi)凝膠強(qiáng)度隨著(zhe)Ca²⁺濃度的增(zeng)加而增加，當(dāng)(dang)Ca²⁺濃度達(dá)到20 mM/kg時(shi)，其凝膠強(qiáng)度(du)增加24%。增(zeng)加的凝(ning)膠強(qiáng)(qiang)度可以(yi)提升力學(xué)(xue)強(qiáng)度和(he)自支撐能(neng)力，這將促(cu)進(jìn)打印(yin)過程。魚糜的(de)內(nèi)源(yuan)性酶被Ca²⁺激活，催化(hua)肌球蛋白重(zhong)鏈交聯(lián)，這將提(ti)升凝膠強(qiáng)度(du)。而且，由于Ca²⁺的加(jia)入，鹽溶解增(zeng)加了疏水相互(hu)作用和(he)二硫鍵，這促進(jìn)(jin)了蛋(dan)白質(zhì)的聚(ju)集。連接蛋(dan)白分子(zi)的短(duan)長度二硫鍵(jian)可以使(shi)凝膠緊(jin)密來提升凝(ning)膠強(qiáng)度(du)。另外，隨(sui)著Ca²⁺濃度(du)的增(zeng)加，魚糜(mi)的硬度、彈(dan)性、咀嚼性和粘(zhan)附性(xing)都隨之(zhi)增加，這與(yu)凝膠(jiao)強(qiáng)度結(jié)(jie)果一致。這(zhe)些操(cao)作增加了凝膠(jiao)強(qiáng)度(du)，這提升了內(nèi)部(bu)蛋白質(zhì)分(fen)子連接來(lai)強(qiáng)化(hua)結(jié)構(gòu)的致密性(xing)。蛋白分(fen)子能(neng)夠鎖住(zhu)更多水分子(zi)來增加持水能(neng)力，增加質(zhì)構(gòu)(gou)特性(xing)。然而，隨著Ca²⁺濃度(du)超過20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜粘(zhan)度下降。疏水力(li)的增(zeng)加可能增加分(fen)子內(nèi)縮合和(he)表面(mian)蛋白質(zhì)的疏水(shui)性，導(dǎo)(dao)致表面粘度(du)的下降。提升(sheng)的質(zhì)構(gòu)和下(xia)降的表面粘度(du)表明材料剛性(xing)的增加，打(da)印時材料排(pai)列期(qi)間對材(cai)料的粘合力下(xia)降，導(dǎo)致(zhi)較差的打印(yin)效果。而且，從打(da)印后的凝膠(jiao)強(qiáng)度和質(zhì)構(gòu)(gou)結(jié)果可知，凝膠(jiao)強(qiáng)度(du)和質(zhì)構(gòu)顯(xian)著下降，表明打(da)印過程軟(ruan)化了質(zhì)構(gòu)(gou)和咀嚼(jue)性，這適(shi)合于咀嚼困難(nan)的人群?；诖?da)印后弱化的質(zhì)(zhi)構(gòu)，Ca²⁺可以(yi)提升(sheng)材料(liao)的凝膠(jiao)強(qiáng)度和(he)質(zhì)構(gòu)特性(xing)，這意味(wei)著Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能(neng)夠更好維持(chi)打印形狀來(lai)增加打印(yin)食品的(de)吸引力(li)，同時(shi)適合(he)特定人群。另外(wai)，熟化后的(de)打印(yin)食品(pin)結(jié)果表明(ming)Ca²⁺能夠賦予NS-XOS-魚糜(mi)更好的質(zhì)(zhi)構(gòu)特(te)性，這(zhe)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