浙江工(gong)商大學(xué)食(shi)品與(yu)生物工程(cheng)學(xué)院研(yan)究人員在國(guo)際食品(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(jiu)論文。在該論(lun)文中，研究人(ren)員利(li)用上海(hai)騰拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用于測定(ding)3D打印(yin)魚糜的硬(ying)度、彈性、粘附性(xing)、回復(fù)(fu)性和(he)凝膠(jiao)強度等指(zhi)標(biāo)。

魚糜(mi)的粘度和塑(su)性是顯著的(de)，魚糜是一種合(he)適的3D打(da)印材(cai)料。然(ran)而，較低(di)的打印精(jing)確度限制(zhi)了其廣泛應(yīng)用(yong)。加入低聚木(mu)糖(XOS)可以提(ti)升魚糜打印油(you)墨的打印(yin)精確度，改善(shan)打印對象(xiang)的自支(zhi)撐能力和抗形(xing)變能力(li)。同時，XOS能(neng)夠賦予(yu)3D打印魚糜(mi)抗氧化性。另(ling)外，加(jia)入20 mM/kg Ca²⁺到魚糜中能夠(gou)顯著(zhu)改善打印精確(que)度。隨著(zhe)Ca²⁺的加入，魚(yu)糜的凝(ning)膠強度和質(zhì)構(gòu)(gou)得到提升，同時(shi)魚糜蛋(dan)白變得更(geng)稠密。而(er)且，油(you)墨中的Ca²⁺能夠激活消化(hua)酶活(huo)性，增加酶(mei)和魚糜的(de)接觸(chu)。酶水解(jie)過程得到(dao)促進(jìn)，這改善(shan)了XOS的釋放(fang)速率(lv)和抗氧化(hua)性。含有Ca²⁺的功能魚(yu)糜可以(yi)被用(yong)于遞送(song)功能成(cheng)分和提升打(da)印效果(guo)。

下圖顯(xian)示了(le)含有不同(tong)Ca²⁺濃度的納米淀(dian)粉-XOS(NS-XOS)-魚糜凝(ning)膠強(qiang)度。相比(bi)NS-XOS-魚糜凝膠(jiao)強度(129 gf?mm)，在打(da)印之前，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜凝膠強(qiang)度隨著Ca²⁺濃度(du)的增(zeng)加而(er)增加，當(dāng)Ca²⁺濃度達(dá)到20 mM/kg時，其(qi)凝膠強度增加(jia)24%。增加的凝膠強(qiang)度可以提(ti)升力學(xué)(xue)強度和(he)自支撐能力(li)，這將促(cu)進(jìn)打印過程。魚(yu)糜的內(nèi)(nei)源性酶(mei)被Ca²⁺激活，催化肌(ji)球蛋(dan)白重鏈交(jiao)聯(lián)，這將提升(sheng)凝膠強度。而(er)且，由(you)于Ca²⁺的加入，鹽溶(rong)解增加了疏水(shui)相互作用和二(er)硫鍵(jian)，這促進(jìn)了(le)蛋白質(zhì)(zhi)的聚集。連接(jie)蛋白分(fen)子的(de)短長度二硫(liu)鍵可以(yi)使凝膠(jiao)緊密(mi)來提升(sheng)凝膠強度。另(ling)外，隨著Ca²⁺濃度的(de)增加，魚糜(mi)的硬度(du)、彈性、咀嚼(jue)性和粘(zhan)附性都隨之增(zeng)加，這與凝膠強(qiang)度結(jié)(jie)果一致。這些(xie)操作增(zeng)加了凝膠強(qiang)度，這提升了(le)內(nèi)部蛋白質(zhì)(zhi)分子連接來(lai)強化結(jié)構(gòu)的(de)致密性。蛋白(bai)分子能夠(gou)鎖住(zhu)更多水分(fen)子來增加(jia)持水能力，增(zeng)加質(zhì)構(gòu)特性。然(ran)而，隨著Ca²⁺濃度超過20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜(mi)粘度下降(jiang)。疏水力(li)的增(zeng)加可能增加分(fen)子內(nèi)縮合和表(biao)面蛋白質(zhì)(zhi)的疏水性，導(dǎo)(dao)致表面粘度的(de)下降。提升的質(zhì)(zhi)構(gòu)和下降的表(biao)面粘度表明(ming)材料剛性的(de)增加，打(da)印時材料排列(lie)期間(jian)對材料的粘(zhan)合力下(xia)降，導(dǎo)致較(jiao)差的打印效(xiao)果。而且，從打(da)印后的(de)凝膠強度和質(zhì)(zhi)構(gòu)結(jié)果可(ke)知，凝膠(jiao)強度(du)和質(zhì)構(gòu)顯著(zhu)下降，表明打印(yin)過程軟化了質(zhì)(zhi)構(gòu)和咀(ju)嚼性，這適合于(yu)咀嚼困難的人(ren)群?；?yu)打印后弱(ruo)化的質(zhì)構(gòu)，Ca²⁺可以(yi)提升材(cai)料的凝(ning)膠強度(du)和質(zhì)構(gòu)特性，這(zhe)意味著Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能夠更(geng)好維(wei)持打印(yin)形狀來增加打(da)印食品的吸(xi)引力，同時適合(he)特定人群。另外(wai)，熟化后的打(da)印食品(pin)結(jié)果表明Ca²⁺能夠賦予NS-XOS-魚糜(mi)更好的(de)質(zhì)構(gòu)特性(xing)，這能夠促進(jìn)(jin)打印(yin)形狀的形成。

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