浙江工商大(da)學(xué)食品與生(sheng)物工程學(xué)(xue)院研究人員在(zai)國際食品期(qi)刊《Food Bioscience》（Q1，IF：4.8）發(fā)表(biao)了題(ti)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(wen)中，研(yan)究人員利用(yong)上海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于測定3D打(da)印魚糜的硬(ying)度、彈性、粘附(fu)性、回復(fù)性和凝(ning)膠強(qiáng)度(du)等指(zhi)標(biāo)。

魚糜的粘度和(he)塑性是顯著(zhu)的，魚(yu)糜是一種合(he)適的3D打印材料(liao)。然而，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)可以(yi)提升魚糜打(da)印油(you)墨的打(da)印精確度，改(gai)善打印對(dui)象的自支撐能(neng)力和抗形變能(neng)力。同時，XOS能(neng)夠賦予3D打印(yin)魚糜(mi)抗氧化性。另(ling)外，加入20 mM/kg Ca²⁺到魚糜中(zhong)能夠(gou)顯著改善(shan)打印(yin)精確(que)度。隨(sui)著Ca²⁺的加入，魚糜的(de)凝膠強(qiáng)度(du)和質(zhì)構(gòu)得到提(ti)升，同時魚糜(mi)蛋白變得更稠(chou)密。而(er)且，油墨中(zhong)的Ca²⁺能夠激活消化(hua)酶活性，增加酶(mei)和魚糜的接(jie)觸。酶水(shui)解過程得到促(cu)進(jìn)，這改(gai)善了XOS的釋(shi)放速率和抗(kang)氧化性。含有Ca²⁺的功能魚糜(mi)可以被用于遞(di)送功能成分和(he)提升(sheng)打印(yin)效果(guo)。

下圖顯示(shi)了含(han)有不同Ca²⁺濃度(du)的納米淀粉-XOS(NS-XOS)-魚(yu)糜凝膠(jiao)強(qiáng)度。相比(bi)NS-XOS-魚糜凝(ning)膠強(qiáng)度(129 gf?mm)，在(zai)打印之前，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜凝膠強(qiáng)度(du)隨著Ca²⁺濃度的(de)增加而增加，當(dāng)(dang)Ca²⁺濃度達(dá)(da)到20 mM/kg時，其凝膠(jiao)強(qiáng)度(du)增加24%。增加(jia)的凝膠(jiao)強(qiáng)度可以提升(sheng)力學(xué)(xue)強(qiáng)度(du)和自支(zhi)撐能力，這將促(cu)進(jìn)打印過程。魚(yu)糜的(de)內(nèi)源性酶被Ca²⁺激活(huo)，催化肌球蛋白(bai)重鏈交(jiao)聯(lián)，這將(jiang)提升(sheng)凝膠強(qiáng)度(du)。而且，由于(yu)Ca²⁺的加入，鹽(yan)溶解增加(jia)了疏水(shui)相互作用和(he)二硫鍵，這促(cu)進(jìn)了蛋白質(zhì)的(de)聚集。連接蛋白(bai)分子的短長(zhang)度二硫鍵可以(yi)使凝膠緊密(mi)來提升凝膠強(qiáng)(qiang)度。另外(wai)，隨著Ca²⁺濃度的增加，魚(yu)糜的硬度、彈性(xing)、咀嚼性和粘(zhan)附性都隨之(zhi)增加，這與(yu)凝膠(jiao)強(qiáng)度結(jié)果一致(zhi)。這些(xie)操作增(zeng)加了(le)凝膠強(qiáng)度，這(zhe)提升了(le)內(nèi)部蛋(dan)白質(zhì)分子連(lian)接來強(qiáng)化結(jié)(jie)構(gòu)的致(zhi)密性(xing)。蛋白分子(zi)能夠鎖(suo)住更多水(shui)分子(zi)來增加持水能(neng)力，增(zeng)加質(zhì)構(gòu)特性(xing)。然而，隨著Ca²⁺濃度超過20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜粘度下(xia)降。疏(shu)水力的增加(jia)可能增加(jia)分子內(nèi)縮(suo)合和表(biao)面蛋白質(zhì)(zhi)的疏水性，導(dǎo)致(zhi)表面粘度的(de)下降。提升的(de)質(zhì)構(gòu)和下降(jiang)的表面(mian)粘度表(biao)明材料剛性的(de)增加(jia)，打印時材料排(pai)列期(qi)間對(dui)材料的粘合(he)力下降，導(dǎo)致較(jiao)差的打(da)印效果。而且(qie)，從打印(yin)后的凝膠強(qiáng)(qiang)度和質(zhì)構(gòu)結(jié)(jie)果可知，凝膠(jiao)強(qiáng)度(du)和質(zhì)構(gòu)(gou)顯著下降，表明(ming)打印過程軟(ruan)化了(le)質(zhì)構(gòu)和(he)咀嚼(jue)性，這(zhe)適合于咀(ju)嚼困難的(de)人群?；诖?da)印后弱化的(de)質(zhì)構(gòu)，Ca²⁺可以(yi)提升材料(liao)的凝(ning)膠強(qiáng)度和(he)質(zhì)構(gòu)特(te)性，這意味著Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能夠更(geng)好維(wei)持打(da)印形狀來(lai)增加打印食(shi)品的吸引力，同(tong)時適合特(te)定人(ren)群。另外(wai)，熟化(hua)后的打印食(shi)品結(jié)果表(biao)明Ca²⁺能夠賦予(yu)NS-XOS-魚糜更好(hao)的質(zhì)構(gòu)(gou)特性，這能夠(gou)促進(jìn)(jin)打印形狀的形(xing)成。

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