浙江工(gong)商大學(xué)食品(pin)與生物工(gong)程學(xué)(xue)院研究人員(yuan)在國(guo)際食品(pin)期刊(kan)《Food Bioscience》（Q1，IF：4.8）發(fā)表了(le)題為"Study on the structure and preservation mechanism of 3D-Printed surimi with Ca²⁺ and Xylo-oligosaccharides"的研(yan)究論文。在該論文中，研(yan)究人員利用(yong)上海(hai)騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用于測(ce)定3D打印魚糜的(de)硬度(du)、彈性(xing)、粘附(fu)性、回復(fù)性和(he)凝膠(jiao)強(qiáng)度等指標(biāo)。

魚糜的粘度(du)和塑性是顯著(zhu)的，魚糜是一種(zhong)合適的3D打(da)印材料。然而，較(jiao)低的打印精確(que)度限制了其(qi)廣泛應(yīng)用。加入(ru)低聚木糖(tang)(XOS)可以提升魚糜(mi)打印(yin)油墨的打印精(jing)確度，改善打印(yin)對象的自支撐(cheng)能力和抗形變(bian)能力。同時(shi)，XOS能夠(gou)賦予3D打印魚糜(mi)抗氧化性。另外(wai)，加入20 mM/kg Ca²⁺到魚糜中(zhong)能夠(gou)顯著改善(shan)打印(yin)精確度。隨(sui)著Ca²⁺的加入，魚糜(mi)的凝膠強(qiáng)(qiang)度和(he)質(zhì)構(gòu)(gou)得到提升，同(tong)時魚糜蛋白變(bian)得更稠密(mi)。而且，油墨中(zhong)的Ca²⁺能夠激活(huo)消化(hua)酶活性，增加酶(mei)和魚(yu)糜的接觸(chu)。酶水解(jie)過程得到促(cu)進(jìn)，這改善了(le)XOS的釋(shi)放速率和抗(kang)氧化(hua)性。含有(you)Ca²⁺的功(gong)能魚糜可以被(bei)用于遞送功能(neng)成分和(he)提升打印效果(guo)。

下圖(tu)顯示(shi)了含有(you)不同Ca²⁺濃度(du)的納米淀粉(fen)-XOS(NS-XOS)-魚糜凝膠強(qiáng)度(du)。相比NS-XOS-魚(yu)糜凝膠強(qiáng)度(129 gf?mm)，在(zai)打印之前，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜凝膠強(qiáng)(qiang)度隨著Ca²⁺濃度的(de)增加而增加，當(dāng)(dang)Ca²⁺濃度(du)達(dá)到20 mM/kg時，其凝(ning)膠強(qiáng)度(du)增加24%。增加(jia)的凝(ning)膠強(qiáng)(qiang)度可以(yi)提升力(li)學(xué)強(qiáng)度和自(zi)支撐能力，這將(jiang)促進(jìn)打印(yin)過程。魚(yu)糜的內(nèi)(nei)源性(xing)酶被(bei)Ca²⁺激活，催化肌球(qiu)蛋白重鏈交聯(lián)(lian)，這將(jiang)提升凝膠(jiao)強(qiáng)度(du)。而且，由于Ca²⁺的加入，鹽(yan)溶解(jie)增加了疏水相(xiang)互作用和二硫(liu)鍵，這(zhe)促進(jìn)了蛋白質(zhì)(zhi)的聚集。連接蛋(dan)白分子的短長(zhang)度二(er)硫鍵可以使(shi)凝膠緊(jin)密來提升(sheng)凝膠(jiao)強(qiáng)度(du)。另外，隨(sui)著Ca²⁺濃度的增加，魚(yu)糜的硬度(du)、彈性、咀(ju)嚼性和粘(zhan)附性都(dou)隨之增(zeng)加，這與(yu)凝膠強(qiáng)度結(jié)(jie)果一致。這些操(cao)作增加了凝(ning)膠強(qiáng)度(du)，這提升了(le)內(nèi)部蛋白質(zhì)(zhi)分子(zi)連接來強(qiáng)化結(jié)(jie)構(gòu)的致密性。蛋(dan)白分子能夠(gou)鎖住更多(duo)水分子來(lai)增加持水(shui)能力，增加質(zhì)(zhi)構(gòu)特性。然而(er)，隨著Ca²⁺濃度超過(guo)20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜粘度下降(jiang)。疏水(shui)力的增(zeng)加可能增加(jia)分子內(nèi)縮合(he)和表面蛋白質(zhì)(zhi)的疏(shu)水性，導(dǎo)致表面(mian)粘度(du)的下降。提升的(de)質(zhì)構(gòu)和(he)下降的(de)表面粘度(du)表明材料(liao)剛性的(de)增加(jia)，打印時材料排(pai)列期間對(dui)材料(liao)的粘合(he)力下降(jiang)，導(dǎo)致較差(cha)的打印效果。而(er)且，從(cong)打印(yin)后的凝(ning)膠強(qiáng)(qiang)度和質(zhì)構(gòu)(gou)結(jié)果可(ke)知，凝膠強(qiáng)(qiang)度和質(zhì)(zhi)構(gòu)顯著下降(jiang)，表明打(da)印過程軟(ruan)化了質(zhì)構(gòu)(gou)和咀嚼(jue)性，這適合于咀(ju)嚼困難的人(ren)群?；诖?da)印后弱化的質(zhì)(zhi)構(gòu)，Ca²⁺可以提升(sheng)材料的凝(ning)膠強(qiáng)度和(he)質(zhì)構(gòu)特性，這(zhe)意味著(zhe)Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能夠(gou)更好維持(chi)打印形(xing)狀來增加打(da)印食品(pin)的吸引力，同(tong)時適合(he)特定人群(qun)。另外，熟化后的(de)打印食(shi)品結(jié)果表(biao)明Ca²⁺能夠賦予NS-XOS-魚糜(mi)更好的質(zhì)構(gòu)(gou)特性，這(zhe)能夠促進(jìn)打印(yin)形狀的形成(cheng)。

原文下載連接(jie)

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