浙江工商(shang)大學(xué)食品與(yu)生物工程學(xué)(xue)院研(yan)究人(ren)員在國(guo)際食品期刊(kan)《Food Bioscience》（Q1，IF：4.8）發(fā)表(biao)了題為"Study on the structure and preservation mechanism of 3D-Printed surimi with Ca²⁺ and Xylo-oligosaccharides"的研究論文。在該論文(wen)中，研究人員利(li)用上海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于測定3D打(da)印魚糜(mi)的硬度、彈(dan)性、粘附性、回(hui)復(fù)性和凝膠(jiao)強(qiáng)度(du)等指標(biāo)(biao)。

魚糜的(de)粘度和塑(su)性是顯(xian)著的，魚糜是一(yi)種合(he)適的3D打印材(cai)料。然而，較低(di)的打(da)印精確度(du)限制了其廣泛(fan)應(yīng)用(yong)。加入低聚木(mu)糖(XOS)可以提升(sheng)魚糜打印(yin)油墨的打(da)印精確度，改(gai)善打印對(duì)(dui)象的自支撐(cheng)能力(li)和抗形變(bian)能力(li)。同時(shí)(shi)，XOS能夠賦(fu)予3D打印魚(yu)糜抗氧(yang)化性。另外(wai)，加入20 mM/kg Ca²⁺到魚(yu)糜中能夠(gou)顯著改善打(da)印精確(que)度。隨著Ca²⁺的加入，魚(yu)糜的凝(ning)膠強(qiáng)度(du)和質(zhì)構(gòu)得(de)到提升，同時(shí)魚(yu)糜蛋白變(bian)得更稠(chou)密。而且(qie)，油墨中(zhong)的Ca²⁺能夠激(ji)活消化酶(mei)活性，增(zeng)加酶(mei)和魚糜的(de)接觸(chu)。酶水解過程(cheng)得到促進(jìn)，這改(gai)善了XOS的釋放速率和(he)抗氧化性。含(han)有Ca²⁺的功(gong)能魚糜可(ke)以被用于遞(di)送功能成分和(he)提升(sheng)打印(yin)效果。

下圖顯(xian)示了含有不(bu)同Ca²⁺濃度的納米(mi)淀粉(fen)-XOS(NS-XOS)-魚糜凝膠(jiao)強(qiáng)度。相(xiang)比NS-XOS-魚糜(mi)凝膠(jiao)強(qiáng)度(129 gf?mm)，在(zai)打印之前(qian)，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜凝膠強(qiáng)度(du)隨著(zhe)Ca²⁺濃度的(de)增加而增加(jia)，當(dāng)Ca²⁺濃度達(dá)(da)到20 mM/kg時(shí)，其凝膠強(qiáng)(qiang)度增加24%。增(zeng)加的(de)凝膠強(qiáng)度可以(yi)提升力學(xué)強(qiáng)度(du)和自支(zhi)撐能力，這(zhe)將促進(jìn)打(da)印過程。魚糜(mi)的內(nèi)(nei)源性酶被Ca²⁺激活，催化肌(ji)球蛋白重鏈(lian)交聯(lián)(lian)，這將提(ti)升凝(ning)膠強(qiáng)度。而(er)且，由于Ca²⁺的加(jia)入，鹽溶解增加(jia)了疏水相(xiang)互作用和(he)二硫(liu)鍵，這促進(jìn)了(le)蛋白(bai)質(zhì)的聚集。連接(jie)蛋白(bai)分子的短長度(du)二硫鍵可(ke)以使凝膠(jiao)緊密(mi)來提升凝(ning)膠強(qiáng)度。另外，隨(sui)著Ca²⁺濃度的增(zeng)加，魚糜的硬度(du)、彈性(xing)、咀嚼性和粘(zhan)附性(xing)都隨之(zhi)增加，這與凝(ning)膠強(qiáng)度結(jié)果一(yi)致。這些操作(zuo)增加了(le)凝膠強(qiáng)度(du)，這提升了內(nèi)部(bu)蛋白(bai)質(zhì)分子連接來(lai)強(qiáng)化結(jié)構(gòu)的致(zhi)密性。蛋白(bai)分子能夠(gou)鎖住更多水(shui)分子來增(zeng)加持水能力，增(zeng)加質(zhì)構(gòu)特(te)性。然而，隨著Ca²⁺濃度超(chao)過20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜粘(zhan)度下(xia)降。疏水力的增(zeng)加可能增加(jia)分子(zi)內(nèi)縮合和表面(mian)蛋白質(zhì)的疏水(shui)性，導(dǎo)致(zhi)表面粘度的下(xia)降。提升的質(zhì)構(gòu)(gou)和下降的表(biao)面粘度表(biao)明材料剛性(xing)的增加(jia)，打印時(shí)材料排(pai)列期間對(duì)(dui)材料的粘合力(li)下降，導(dǎo)致較(jiao)差的打(da)印效(xiao)果。而且，從打(da)印后的凝(ning)膠強(qiáng)度(du)和質(zhì)構(gòu)結(jié)果(guo)可知，凝膠強(qiáng)度(du)和質(zhì)構(gòu)(gou)顯著下(xia)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(yu)咀嚼(jue)困難的人群(qun)?；?yu)打印后弱(ruo)化的質(zhì)構(gòu)(gou)，Ca²⁺可以提升(sheng)材料的凝(ning)膠強(qiáng)度(du)和質(zhì)構(gòu)特性，這(zhe)意味(wei)著Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能夠(gou)更好維持打印(yin)形狀來(lai)增加打(da)印食品的吸(xi)引力，同時(shí)適(shi)合特(te)定人群(qun)。另外，熟化后的(de)打印食品結(jié)(jie)果表(biao)明Ca²⁺能夠賦(fu)予NS-XOS-魚(yu)糜更好的(de)質(zhì)構(gòu)(gou)特性(xing)，這能夠促(cu)進(jìn)打印形狀(zhuang)的形成(cheng)。

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