浙江工(gong)商大學(xué)食(shi)品與生物工(gong)程學(xué)院(yuan)研究(jiu)人員在國(guo)際食品期(qi)刊《Food Bioscience》（Q1，IF：4.8）發(fā)表(biao)了題為(wei)"Study on the structure and preservation mechanism of 3D-Printed surimi with Ca²⁺ and Xylo-oligosaccharides"的研究論文(wen)。在該(gai)論文中，研(yan)究人員利(li)用上(shang)海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀用(yong)于測定(ding)3D打印魚糜的硬(ying)度、彈性、粘(zhan)附性、回復(fù)性和(he)凝膠強(qiáng)度等(deng)指標(biāo)。

魚糜的(de)粘度和塑性(xing)是顯著(zhu)的，魚糜(mi)是一種合(he)適的3D打印材(cai)料。然而(er)，較低的打(da)印精確(que)度限制(zhi)了其廣(guang)泛應(yīng)用。加入低(di)聚木糖(XOS)可(ke)以提升魚糜打(da)印油墨(mo)的打印精(jing)確度，改(gai)善打印對象(xiang)的自支(zhi)撐能(neng)力和抗形變(bian)能力。同時(shí)，XOS能夠(gou)賦予3D打印(yin)魚糜抗氧化性(xing)。另外，加入(ru)20 mM/kg Ca²⁺到魚(yu)糜中能夠顯(xian)著改善打(da)印精確度。隨著(zhe)Ca²⁺的加入(ru)，魚糜的凝(ning)膠強(qiáng)(qiang)度和質(zhì)構(gòu)得(de)到提升，同時(shí)魚(yu)糜蛋白(bai)變得更稠密(mi)。而且，油墨中(zhong)的Ca²⁺能夠激(ji)活消化酶(mei)活性(xing)，增加(jia)酶和魚糜(mi)的接觸。酶(mei)水解過程得(de)到促進(jìn)，這改(gai)善了XOS的釋放(fang)速率和抗氧(yang)化性。含有Ca²⁺的功能(neng)魚糜可以(yi)被用于(yu)遞送功能成分(fen)和提(ti)升打印效(xiao)果。

下圖顯(xian)示了含有不同(tong)Ca²⁺濃度(du)的納米(mi)淀粉-XOS(NS-XOS)-魚(yu)糜凝膠強(qiáng)度。相(xiang)比NS-XOS-魚糜凝膠(jiao)強(qiáng)度(129 gf?mm)，在打印之(zhi)前，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜凝膠(jiao)強(qiáng)度隨著Ca²⁺濃度的增加(jia)而增(zeng)加，當(dāng)Ca²⁺濃度(du)達(dá)到(dao)20 mM/kg時(shí)，其凝膠(jiao)強(qiáng)度增加24%。增(zeng)加的凝膠(jiao)強(qiáng)度可(ke)以提升(sheng)力學(xué)強(qiáng)度和(he)自支撐(cheng)能力，這將促(cu)進(jìn)打(da)印過程。魚(yu)糜的(de)內(nèi)源性酶被Ca²⁺激活(huo)，催化(hua)肌球蛋白重鏈(lian)交聯(lián)，這將(jiang)提升凝膠強(qiáng)(qiang)度。而且，由(you)于Ca²⁺的加入，鹽溶(rong)解增加了疏水(shui)相互作用和(he)二硫鍵，這促(cu)進(jìn)了蛋(dan)白質(zhì)的聚集(ji)。連接(jie)蛋白分(fen)子的短(duan)長度二硫(liu)鍵可以使凝膠(jiao)緊密來提升(sheng)凝膠(jiao)強(qiáng)度。另外，隨著(zhe)Ca²⁺濃度的增加(jia)，魚糜的硬度(du)、彈性、咀嚼性(xing)和粘附性都(dou)隨之增加(jia)，這與(yu)凝膠強(qiáng)度(du)結(jié)果一致。這些(xie)操作增(zeng)加了(le)凝膠強(qiáng)(qiang)度，這(zhe)提升(sheng)了內(nèi)部蛋白(bai)質(zhì)分子連接(jie)來強(qiáng)化(hua)結(jié)構(gòu)的(de)致密性(xing)。蛋白分子(zi)能夠鎖住(zhu)更多水分子來(lai)增加持(chi)水能力，增加質(zhì)(zhi)構(gòu)特性。然(ran)而，隨著Ca²⁺濃度超過(guo)20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜(mi)粘度下(xia)降。疏水力(li)的增加可能(neng)增加分子內(nèi)縮(suo)合和表(biao)面蛋白質(zhì)的疏(shu)水性，導(dǎo)致表面(mian)粘度的(de)下降(jiang)。提升的質(zhì)構(gòu)(gou)和下(xia)降的表面(mian)粘度表(biao)明材(cai)料剛性的(de)增加，打印時(shí)材(cai)料排(pai)列期間對材料(liao)的粘(zhan)合力(li)下降，導(dǎo)致較(jiao)差的打印(yin)效果(guo)。而且(qie)，從打印后(hou)的凝(ning)膠強(qiáng)(qiang)度和質(zhì)構(gòu)(gou)結(jié)果(guo)可知(zhi)，凝膠(jiao)強(qiáng)度和質(zhì)構(gòu)(gou)顯著下降，表明(ming)打印過程軟(ruan)化了質(zhì)構(gòu)和(he)咀嚼性，這適(shi)合于咀嚼(jue)困難的(de)人群?；?ji)于打印后(hou)弱化(hua)的質(zhì)構(gòu)，Ca²⁺可以提升材料(liao)的凝膠強(qiáng)度(du)和質(zhì)(zhi)構(gòu)特性(xing)，這意味著Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能(neng)夠更好維持打(da)印形狀來增(zeng)加打印(yin)食品的吸引力(li)，同時(shí)適(shi)合特定人群(qun)。另外，熟化后(hou)的打印食品結(jié)(jie)果表明Ca²⁺能夠(gou)賦予NS-XOS-魚糜(mi)更好(hao)的質(zhì)構(gòu)(gou)特性，這(zhe)能夠(gou)促進(jìn)打印形(xing)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