浙江工商大(da)學(xué)食品與(yu)生物工程(cheng)學(xué)院研(yan)究人員在國(guó)際(ji)食品(pin)期刊《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"的研究論文。在該論(lun)文中，研究人(ren)員利用上海騰(teng)拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于測(cè)定3D打(da)印魚(yu)糜的(de)硬度、彈性、粘附(fu)性、回復(fù)性和(he)凝膠強(qiáng)(qiang)度等指標(biāo)(biao)。

魚糜的粘(zhan)度和塑性是顯(xian)著的(de)，魚糜是一(yi)種合適的3D打(da)印材(cai)料。然而，較(jiao)低的打印(yin)精確度(du)限制了其廣泛(fan)應(yīng)用。加入低(di)聚木糖(XOS)可(ke)以提(ti)升魚糜打(da)印油墨(mo)的打印精確度(du)，改善打印對(duì)(dui)象的自(zi)支撐(cheng)能力和抗(kang)形變能(neng)力。同時(shí)，XOS能夠賦(fu)予3D打印(yin)魚糜抗氧(yang)化性。另(ling)外，加入20 mM/kg Ca²⁺到魚糜中能夠(gou)顯著改善打印(yin)精確度。隨著Ca²⁺的加入，魚糜(mi)的凝膠強(qiáng)度(du)和質(zhì)(zhi)構(gòu)得到提(ti)升，同(tong)時(shí)魚(yu)糜蛋白變得更(geng)稠密。而(er)且，油墨中(zhong)的Ca²⁺能夠激活消化(hua)酶活性，增加(jia)酶和魚糜的(de)接觸(chu)。酶水(shui)解過程得到(dao)促進(jìn)，這(zhe)改善了XOS的釋(shi)放速率(lv)和抗氧(yang)化性。含有(you)Ca²⁺的功能魚糜(mi)可以(yi)被用于遞(di)送功(gong)能成(cheng)分和提(ti)升打印效(xiao)果。

下圖(tu)顯示(shi)了含(han)有不同Ca²⁺濃度的納(na)米淀粉-XOS(NS-XOS)-魚糜凝(ning)膠強(qiáng)度。相(xiang)比NS-XOS-魚糜凝膠(jiao)強(qiáng)度(129 gf?mm)，在(zai)打印之(zhi)前，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜凝膠(jiao)強(qiáng)度隨(sui)著Ca²⁺濃度的增(zeng)加而增加，當(dāng)(dang)Ca²⁺濃度達(dá)(da)到20 mM/kg時(shí)，其凝膠強(qiáng)(qiang)度增(zeng)加24%。增(zeng)加的凝(ning)膠強(qiáng)度可以(yi)提升力學(xué)(xue)強(qiáng)度和自支(zhi)撐能力，這將促(cu)進(jìn)打印過程(cheng)。魚糜的內(nèi)源性(xing)酶被Ca²⁺激活，催(cui)化肌(ji)球蛋(dan)白重鏈(lian)交聯(lián)，這將提升(sheng)凝膠(jiao)強(qiáng)度。而且，由于(yu)Ca²⁺的加入，鹽溶(rong)解增加(jia)了疏水相(xiang)互作用和二硫(liu)鍵，這促(cu)進(jìn)了蛋白質(zhì)的(de)聚集。連接蛋白(bai)分子的短長(zhǎng)度(du)二硫鍵(jian)可以(yi)使凝(ning)膠緊密(mi)來提升(sheng)凝膠強(qiáng)度。另外(wai)，隨著Ca²⁺濃度的(de)增加，魚糜的硬(ying)度、彈性(xing)、咀嚼性(xing)和粘(zhan)附性都隨之增(zeng)加，這與凝膠(jiao)強(qiáng)度(du)結(jié)果一致。這(zhe)些操(cao)作增加了(le)凝膠強(qiáng)度，這(zhe)提升了(le)內(nèi)部蛋(dan)白質(zhì)分子(zi)連接來強(qiáng)化(hua)結(jié)構(gòu)的致密(mi)性。蛋白分子能(neng)夠鎖住更多水(shui)分子來(lai)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20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜粘度下(xia)降。疏水力(li)的增(zeng)加可能增(zeng)加分(fen)子內(nèi)縮合和表(biao)面蛋白質(zhì)(zhi)的疏水性，導(dǎo)(dao)致表面粘(zhan)度的(de)下降(jiang)。提升的質(zhì)(zhi)構(gòu)和下降的(de)表面粘度表(biao)明材料剛(gang)性的增(zeng)加，打(da)印時(shí)(shi)材料排(pai)列期間對(duì)材(cai)料的(de)粘合力下降(jiang)，導(dǎo)致較(jiao)差的打印(yin)效果。而且(qie)，從打印后的(de)凝膠強(qiáng)度和質(zhì)(zhi)構(gòu)結(jié)(jie)果可知，凝膠強(qiáng)(qiang)度和質(zhì)構(gòu)顯(xian)著下降，表明打(da)印過程軟(ruan)化了質(zhì)(zhi)構(gòu)和咀嚼性(xing)，這適合于咀嚼(jue)困難的人(ren)群?；诖蛴?yin)后弱(ruo)化的質(zhì)構(gòu)，Ca²⁺可以提升材(cai)料的凝膠強(qiáng)(qiang)度和(he)質(zhì)構(gòu)特性，這(zhe)意味著(zhe)Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能夠更好(hao)維持打印形(xing)狀來增加打(da)印食(shi)品的(de)吸引力，同時(shí)適(shi)合特定(ding)人群。另(ling)外，熟化后(hou)的打印(yin)食品結(jié)果表明(ming)Ca²⁺能夠賦(fu)予NS-XOS-魚糜更(geng)好的質(zhì)構(gòu)特(te)性，這能夠促(cu)進(jìn)打印形(xing)狀的形成。

原文下(xia)載連接

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