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)表了題為(wei)"Study on the structure and preservation mechanism of 3D-Printed surimi with Ca²⁺ and Xylo-oligosaccharides"的研究(jiu)論文。在該論文中(zhong)，研究人(ren)員利用(yong)上海騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀用(yong)于測定3D打(da)印魚糜的(de)硬度、彈性、粘(zhan)附性、回(hui)復(fù)性和凝(ning)膠強(qiang)度等(deng)指標(biāo)。

魚糜的粘度(du)和塑性(xing)是顯著的，魚糜(mi)是一種(zhong)合適的3D打印(yin)材料。然而，較低(di)的打印精(jing)確度(du)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(yu)糜打印油墨(mo)的打印(yin)精確度(du)，改善打(da)印對象(xiang)的自支撐(cheng)能力和(he)抗形變(bian)能力。同時，XOS能(neng)夠賦予(yu)3D打印魚糜抗(kang)氧化(hua)性。另(ling)外，加入(ru)20 mM/kg Ca²⁺到魚糜(mi)中能夠(gou)顯著改善打(da)印精確度。隨著(zhe)Ca²⁺的加(jia)入，魚(yu)糜的(de)凝膠強(qiang)度和質(zhì)構(gòu)(gou)得到提升，同(tong)時魚糜(mi)蛋白變得更(geng)稠密。而且(qie)，油墨中的Ca²⁺能夠(gou)激活消化酶(mei)活性，增加(jia)酶和魚糜的(de)接觸。酶(mei)水解過(guo)程得(de)到促進(jin)，這改(gai)善了(le)XOS的釋放(fang)速率和(he)抗氧化性(xing)。含有Ca²⁺的功能魚糜(mi)可以被用(yong)于遞(di)送功能成分和(he)提升打(da)印效(xiao)果。

下圖顯示了含(han)有不同(tong)Ca²⁺濃度的納米(mi)淀粉-XOS(NS-XOS)-魚糜凝膠(jiao)強度。相比NS-XOS-魚(yu)糜凝(ning)膠強度(du)(129 gf?mm)，在打印之前(qian)，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜凝膠強度(du)隨著Ca²⁺濃度的增(zeng)加而增(zeng)加，當(dāng)Ca²⁺濃度達到20 mM/kg時(shi)，其凝膠強(qiang)度增(zeng)加24%。增加的凝膠(jiao)強度可以提升(sheng)力學(xué)強度和(he)自支撐能力，這(zhe)將促進(jin)打印過程。魚(yu)糜的內(nèi)(nei)源性酶被(bei)Ca²⁺激活，催(cui)化肌球蛋白(bai)重鏈交聯(lián)(lian)，這將提升凝膠(jiao)強度。而(er)且，由于Ca²⁺的加(jia)入，鹽(yan)溶解增加了(le)疏水相互作用(yong)和二硫鍵(jian)，這促進了(le)蛋白質(zhì)的聚集(ji)。連接蛋白分子(zi)的短(duan)長度二硫鍵可(ke)以使凝膠(jiao)緊密來(lai)提升(sheng)凝膠強度。另外(wai)，隨著Ca²⁺濃度(du)的增加，魚糜(mi)的硬度、彈性、咀(ju)嚼性和粘附(fu)性都隨之增(zeng)加，這與凝膠(jiao)強度(du)結(jié)果(guo)一致。這些(xie)操作增加了(le)凝膠強度，這提(ti)升了內(nèi)部蛋白(bai)質(zhì)分子連(lian)接來強(qiang)化結(jié)構(gòu)的(de)致密性(xing)。蛋白分子能(neng)夠鎖住更(geng)多水分子(zi)來增加持(chi)水能(neng)力，增加(jia)質(zhì)構(gòu)特性(xing)。然而(er)，隨著Ca²⁺濃度(du)超過20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜粘(zhan)度下(xia)降。疏水力的(de)增加可能增加(jia)分子(zi)內(nèi)縮(suo)合和表面(mian)蛋白(bai)質(zhì)的疏水性，導(dǎo)(dao)致表面粘度(du)的下降。提升(sheng)的質(zhì)構(gòu)(gou)和下降的表(biao)面粘度表(biao)明材料剛性的(de)增加，打印時(shi)材料排列期間(jian)對材料的粘(zhan)合力(li)下降，導(dǎo)(dao)致較差的(de)打印效果。而(er)且，從打(da)印后的(de)凝膠(jiao)強度和質(zhì)構(gòu)結(jié)(jie)果可知，凝(ning)膠強度(du)和質(zhì)構(gòu)顯著(zhu)下降(jiang)，表明打印(yin)過程軟(ruan)化了質(zhì)構(gòu)(gou)和咀嚼(jue)性，這(zhe)適合(he)于咀嚼困(kun)難的人群?；?yu)打印后弱(ruo)化的(de)質(zhì)構(gòu)，Ca²⁺可以提升材料(liao)的凝(ning)膠強度(du)和質(zhì)構(gòu)特性，這(zhe)意味著Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能夠更好(hao)維持打印形狀(zhuang)來增加打(da)印食品的(de)吸引力(li)，同時適(shi)合特定人群。另(ling)外，熟化后的(de)打印(yin)食品結(jié)果表(biao)明Ca²⁺能夠(gou)賦予NS-XOS-魚糜更好(hao)的質(zhì)構(gòu)特性，這(zhe)能夠促進(jin)打印(yin)形狀的形成(cheng)。

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