浙江工商(shang)大學(xué)食(shi)品與(yu)生物工程(cheng)學(xué)院(yuan)研究人(ren)員在國際食品(pin)期刊《Food Bioscience》（Q1，IF：4.8）發(fā)表(biao)了題為"Study on the structure and preservation mechanism of 3D-Printed surimi with Ca²⁺ and Xylo-oligosaccharides"的研究論文(wen)。在該論文(wen)中，研(yan)究人員利用上(shang)海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于測(ce)定3D打印(yin)魚糜的硬(ying)度、彈性(xing)、粘附性、回(hui)復(fù)性和凝膠(jiao)強度(du)等指標。

魚糜(mi)的粘度和(he)塑性(xing)是顯著的，魚糜(mi)是一種(zhong)合適的3D打印材(cai)料。然而，較(jiao)低的打印精確(que)度限制了其廣(guang)泛應(yīng)用。加(jia)入低聚(ju)木糖(XOS)可(ke)以提升魚(yu)糜打印油墨的(de)打印精確(que)度，改善打印(yin)對象的(de)自支撐(cheng)能力和(he)抗形變能力。同(tong)時，XOS能(neng)夠賦予3D打印(yin)魚糜抗氧化(hua)性。另外，加(jia)入20 mM/kg Ca²⁺到魚糜中能夠(gou)顯著改(gai)善打印(yin)精確度。隨著Ca²⁺的加入，魚(yu)糜的凝膠強度(du)和質(zhì)構(gòu)得到提(ti)升，同時魚糜蛋(dan)白變得更(geng)稠密(mi)。而且，油墨(mo)中的(de)Ca²⁺能夠激活消(xiao)化酶活(huo)性，增加酶(mei)和魚糜的(de)接觸。酶(mei)水解過程得(de)到促(cu)進，這改善了XOS的釋放速(su)率和抗(kang)氧化性(xing)。含有Ca²⁺的功能魚糜可(ke)以被用于(yu)遞送功能(neng)成分和提升(sheng)打印(yin)效果。

下圖(tu)顯示了(le)含有不同(tong)Ca²⁺濃度的納(na)米淀粉-XOS(NS-XOS)-魚(yu)糜凝膠(jiao)強度(du)。相比(bi)NS-XOS-魚糜凝(ning)膠強度(129 gf?mm)，在打(da)印之前，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜凝膠強度(du)隨著Ca²⁺濃度的增加(jia)而增(zeng)加，當Ca²⁺濃度達(da)到20 mM/kg時，其凝膠(jiao)強度增加24%。增加(jia)的凝(ning)膠強度可以(yi)提升力學(xué)強(qiang)度和(he)自支撐(cheng)能力，這(zhe)將促進打印(yin)過程。魚糜(mi)的內(nèi)源性酶(mei)被Ca²⁺激活，催化(hua)肌球蛋白重(zhong)鏈交聯(lián)，這將提(ti)升凝膠強(qiang)度。而且(qie)，由于(yu)Ca²⁺的加入，鹽(yan)溶解增加(jia)了疏水相互(hu)作用和二(er)硫鍵，這促進了(le)蛋白質(zhì)(zhi)的聚集。連(lian)接蛋(dan)白分子(zi)的短(duan)長度二(er)硫鍵可以使(shi)凝膠(jiao)緊密來提升(sheng)凝膠強度。另(ling)外，隨著Ca²⁺濃度的增加，魚(yu)糜的硬度、彈(dan)性、咀嚼性和粘(zhan)附性都隨之增(zeng)加，這與凝膠強(qiang)度結(jié)果一致。這(zhe)些操(cao)作增(zeng)加了凝膠(jiao)強度，這提升(sheng)了內(nèi)部(bu)蛋白質(zhì)(zhi)分子連接來(lai)強化結(jié)構(gòu)(gou)的致密性。蛋白(bai)分子能夠(gou)鎖住(zhu)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(er)，隨著Ca²⁺濃度超過(guo)20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜粘度(du)下降。疏水力(li)的增(zeng)加可能增加分(fen)子內(nèi)(nei)縮合和(he)表面蛋(dan)白質(zhì)的疏(shu)水性，導(dǎo)致表面(mian)粘度的下降(jiang)。提升的質(zhì)構(gòu)(gou)和下(xia)降的表面(mian)粘度表明材料(liao)剛性的增加，打(da)印時(shi)材料排列期間(jian)對材(cai)料的粘合力下(xia)降，導(dǎo)(dao)致較差的打(da)印效(xiao)果。而(er)且，從打印后(hou)的凝膠強度和(he)質(zhì)構(gòu)(gou)結(jié)果(guo)可知，凝膠強度(du)和質(zhì)構(gòu)(gou)顯著下降，表明(ming)打印過(guo)程軟化了質(zhì)(zhi)構(gòu)和咀嚼性，這(zhe)適合于咀嚼(jue)困難的人群(qun)?；诖蛴『笕?ruo)化的質(zhì)構(gòu)(gou)，Ca²⁺可以(yi)提升材料(liao)的凝(ning)膠強(qiang)度和質(zhì)構(gòu)特性(xing)，這意(yi)味著(zhe)Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能夠(gou)更好維持(chi)打印形狀來(lai)增加打(da)印食品的吸引(yin)力，同時適(shi)合特定(ding)人群(qun)。另外，熟(shu)化后的打印食(shi)品結(jié)果表(biao)明Ca²⁺能夠賦予NS-XOS-魚糜(mi)更好的質(zhì)(zhi)構(gòu)特性，這能(neng)夠促進打印(yin)形狀的形成。

原文下(xia)載連接

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