浙江工商(shang)大學食(shi)品與生物(wu)工程學院研究(jiu)人員在(zai)國際食(shi)品期(qi)刊《Food Bioscience》（Q1，IF：4.8）發(fā)表了題為(wei)"Study on the structure and preservation mechanism of 3D-Printed surimi with Ca²⁺ and Xylo-oligosaccharides"的研究論(lun)文。在該論文中(zhong)，研究人員利(li)用上海(hai)騰拔Universal TA質構儀(yi)用于測定3D打印(yin)魚糜的(de)硬度、彈(dan)性、粘(zhan)附性、回復性和(he)凝膠強度(du)等指標。

魚糜(mi)的粘度和(he)塑性是顯(xian)著的，魚糜是(shi)一種合適的(de)3D打印材(cai)料。然而，較低的(de)打印精確度(du)限制(zhi)了其廣泛應用(yong)。加入低(di)聚木糖(XOS)可(ke)以提升魚糜打(da)印油(you)墨的(de)打印精確(que)度，改(gai)善打印(yin)對象的(de)自支撐能力(li)和抗形變能(neng)力。同時，XOS能(neng)夠賦予3D打印魚(yu)糜抗氧化性(xing)。另外，加入20 mM/kg Ca²⁺到魚糜中能(neng)夠顯(xian)著改(gai)善打(da)印精確度(du)。隨著(zhe)Ca²⁺的加入，魚糜(mi)的凝膠(jiao)強度和質構(gou)得到(dao)提升，同時(shi)魚糜蛋(dan)白變得更稠(chou)密。而且，油墨(mo)中的Ca²⁺能夠激活消化(hua)酶活性，增加(jia)酶和魚糜的接(jie)觸。酶水解(jie)過程得到(dao)促進，這改善了(le)XOS的釋放速(su)率和抗氧化(hua)性。含有Ca²⁺的功能魚糜可(ke)以被(bei)用于遞送功能(neng)成分和提(ti)升打(da)印效果。

下圖顯示了含(han)有不同Ca²⁺濃度的納米(mi)淀粉(fen)-XOS(NS-XOS)-魚糜凝(ning)膠強(qiang)度。相(xiang)比NS-XOS-魚糜凝膠強(qiang)度(129 gf?mm)，在打印之(zhi)前，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜凝膠強(qiang)度隨著Ca²⁺濃度(du)的增加而增加(jia)，當Ca²⁺濃度(du)達到20 mM/kg時，其(qi)凝膠強度增(zeng)加24%。增加(jia)的凝膠(jiao)強度可(ke)以提升力(li)學強(qiang)度和自支撐能(neng)力，這將促(cu)進打(da)印過程。魚糜(mi)的內(nei)源性酶(mei)被Ca²⁺激活，催(cui)化肌(ji)球蛋白重鏈交(jiao)聯，這(zhe)將提升凝膠強(qiang)度。而且，由(you)于Ca²⁺的加入，鹽溶解(jie)增加了疏水(shui)相互作(zuo)用和(he)二硫鍵，這(zhe)促進了蛋白(bai)質的聚集。連接(jie)蛋白(bai)分子的短(duan)長度二硫鍵(jian)可以使凝(ning)膠緊密來提升(sheng)凝膠強度。另(ling)外，隨(sui)著Ca²⁺濃度的(de)增加，魚糜的硬(ying)度、彈(dan)性、咀嚼性和粘(zhan)附性都(dou)隨之增(zeng)加，這(zhe)與凝膠強度(du)結果一致。這(zhe)些操(cao)作增加(jia)了凝(ning)膠強度，這提(ti)升了內(nei)部蛋白質(zhi)分子連接(jie)來強化結(jie)構的致密(mi)性。蛋白分(fen)子能(neng)夠鎖住更多(duo)水分子來增(zeng)加持水能(neng)力，增加質構(gou)特性(xing)。然而(er)，隨著Ca²⁺濃度(du)超過20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜粘度下(xia)降。疏水(shui)力的增加可能(neng)增加分(fen)子內(nei)縮合和(he)表面蛋白(bai)質的疏(shu)水性，導致表面(mian)粘度的下(xia)降。提(ti)升的質構(gou)和下(xia)降的表(biao)面粘度(du)表明材料剛性(xing)的增加，打印時(shi)材料排列期間(jian)對材料(liao)的粘合(he)力下降，導致(zhi)較差的打印(yin)效果。而且，從(cong)打印后的凝(ning)膠強度(du)和質構結果(guo)可知，凝膠強(qiang)度和質構顯(xian)著下降，表明(ming)打印過程(cheng)軟化了(le)質構(gou)和咀嚼(jue)性，這(zhe)適合于(yu)咀嚼(jue)困難的人群。基(ji)于打印后(hou)弱化(hua)的質構，Ca²⁺可以提升材料(liao)的凝膠(jiao)強度(du)和質(zhi)構特性，這意味(wei)著Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能夠(gou)更好維持打印(yin)形狀來增(zeng)加打(da)印食品(pin)的吸引(yin)力，同(tong)時適合特定人(ren)群。另外，熟(shu)化后的(de)打印(yin)食品結果(guo)表明(ming)Ca²⁺能夠賦予NS-XOS-魚糜(mi)更好的質(zhi)構特性，這(zhe)能夠促進打(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