浙江工商(shang)大學(xué)食品與(yu)生物工程(cheng)學(xué)院研(yan)究人員(yuan)在國(guo)際食(shi)品期刊《Food Bioscience》（Q1，IF：4.8）發(fā)表了題(ti)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(gai)論文中，研究人(ren)員利(li)用上海騰拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)用于(yu)測定3D打印(yin)魚糜的硬度(du)、彈性(xing)、粘附性、回復(fù)(fu)性和凝膠強(qiáng)(qiang)度等指標(biāo)。

魚糜的粘度和(he)塑性是顯著的(de)，魚糜是一種(zhong)合適的3D打印(yin)材料。然而(er)，較低(di)的打印精確(que)度限制了其(qi)廣泛應(yīng)用。加入(ru)低聚木(mu)糖(XOS)可以提升(sheng)魚糜打印油墨(mo)的打印(yin)精確度，改(gai)善打印(yin)對象的自支撐(cheng)能力和抗形變(bian)能力。同時，XOS能夠(gou)賦予3D打(da)印魚(yu)糜抗氧(yang)化性。另外，加(jia)入20 mM/kg Ca²⁺到魚糜中(zhong)能夠顯(xian)著改善打印(yin)精確度(du)。隨著Ca²⁺的加入(ru)，魚糜的凝膠(jiao)強(qiáng)度和質(zhì)構(gòu)(gou)得到提(ti)升，同時魚糜(mi)蛋白變得更(geng)稠密。而且，油墨(mo)中的Ca²⁺能夠(gou)激活消化酶活(huo)性，增加酶和(he)魚糜的接觸(chu)。酶水(shui)解過(guo)程得到促進(jìn)，這(zhe)改善了XOS的釋(shi)放速(su)率和抗氧化性(xing)。含有Ca²⁺的功能魚(yu)糜可(ke)以被用于遞送(song)功能成分和提(ti)升打印效果(guo)。

下圖顯示了含(han)有不同(tong)Ca²⁺濃度(du)的納米淀粉(fen)-XOS(NS-XOS)-魚糜凝(ning)膠強(qiáng)(qiang)度。相比NS-XOS-魚(yu)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)(qiang)度隨(sui)著Ca²⁺濃度的增加(jia)而增加，當(dāng)Ca²⁺濃度達(dá)到20 mM/kg時，其(qi)凝膠強(qiáng)度增(zeng)加24%。增加的(de)凝膠強(qiáng)度可(ke)以提升力(li)學(xué)強(qiáng)度和自(zi)支撐能(neng)力，這將促(cu)進(jìn)打印(yin)過程(cheng)。魚糜的內(nèi)(nei)源性酶被(bei)Ca²⁺激活，催化(hua)肌球蛋白(bai)重鏈交聯(lián)(lian)，這將提升凝(ning)膠強(qiáng)度。而(er)且，由(you)于Ca²⁺的加入(ru)，鹽溶解增加了(le)疏水相互(hu)作用(yong)和二硫鍵，這促(cu)進(jìn)了蛋白(bai)質(zhì)的(de)聚集(ji)。連接蛋白分(fen)子的(de)短長度二硫(liu)鍵可以(yi)使凝膠緊密來(lai)提升凝膠(jiao)強(qiáng)度(du)。另外，隨(sui)著Ca²⁺濃度的(de)增加，魚糜的硬(ying)度、彈性、咀嚼性(xing)和粘附(fu)性都隨之(zhi)增加，這與(yu)凝膠強(qiáng)(qiang)度結(jié)果一致(zhi)。這些(xie)操作增加(jia)了凝膠強(qiáng)度，這(zhe)提升了內(nèi)部蛋(dan)白質(zhì)分子連接(jie)來強(qiáng)化結(jié)(jie)構(gòu)的致密(mi)性。蛋白分(fen)子能夠鎖(suo)住更多水(shui)分子來增加持(chi)水能力，增(zeng)加質(zhì)(zhi)構(gòu)特性。然而(er)，隨著(zhe)Ca²⁺濃度超過20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜(mi)粘度下降(jiang)。疏水力(li)的增加可能增(zeng)加分子(zi)內(nèi)縮合和表面(mian)蛋白質(zhì)的疏水(shui)性，導(dǎo)(dao)致表面粘度的(de)下降。提(ti)升的質(zhì)構(gòu)和(he)下降的表面粘(zhan)度表(biao)明材料剛性(xing)的增加，打(da)印時材料(liao)排列期間對(dui)材料的粘(zhan)合力下(xia)降，導(dǎo)致較(jiao)差的打印效果(guo)。而且，從打(da)印后(hou)的凝膠強(qiáng)度和(he)質(zhì)構(gòu)結(jié)果(guo)可知，凝膠(jiao)強(qiáng)度和質(zhì)構(gòu)(gou)顯著下(xia)降，表明打印(yin)過程軟(ruan)化了質(zhì)(zhi)構(gòu)和咀嚼性(xing)，這適合(he)于咀嚼(jue)困難(nan)的人群(qun)?；诖蛴『?hou)弱化的(de)質(zhì)構(gòu)(gou)，Ca²⁺可以提(ti)升材(cai)料的凝膠強(qiáng)度(du)和質(zhì)(zhi)構(gòu)特(te)性，這意味著Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能(neng)夠更好維(wei)持打印形狀(zhuang)來增加打印食(shi)品的(de)吸引(yin)力，同時適(shi)合特定人群(qun)。另外，熟化后(hou)的打(da)印食品(pin)結(jié)果表(biao)明Ca²⁺能夠賦予(yu)NS-XOS-魚糜更好的質(zhì)(zhi)構(gòu)特性，這(zhe)能夠促(cu)進(jìn)打印形(xing)狀的(de)形成(cheng)。

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