浙江工(gong)商大學(xué)食(shi)品與生物工程(cheng)學(xué)院(yuan)研究人員(yuan)在國(guó)際食品期(qi)刊《Food Bioscience》（Q1，IF：4.8）發(fā)表了題為"Study on the structure and preservation mechanism of 3D-Printed surimi with Ca²⁺ and Xylo-oligosaccharides"的研究論(lun)文。在該論文中(zhong)，研究人員利用(yong)上海騰拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)用于測(cè)定3D打印(yin)魚糜的硬度(du)、彈性、粘附性、回(hui)復(fù)性和凝膠強(qiáng)(qiang)度等指標(biāo)。

魚糜的(de)粘度和塑(su)性是顯著(zhu)的，魚(yu)糜是(shi)一種合適的(de)3D打印材料。然(ran)而，較低的(de)打印精(jing)確度限(xian)制了其廣(guang)泛應(yīng)(ying)用。加入(ru)低聚木糖(tang)(XOS)可以(yi)提升(sheng)魚糜打印(yin)油墨的打印(yin)精確度，改(gai)善打印(yin)對(duì)象的自支撐(cheng)能力和抗(kang)形變能力。同(tong)時(shí)，XOS能(neng)夠賦(fu)予3D打印魚糜抗(kang)氧化性。另(ling)外，加入20 mM/kg Ca²⁺到魚糜(mi)中能夠顯著改(gai)善打印(yin)精確度。隨(sui)著Ca²⁺的加入，魚糜的(de)凝膠強(qiáng)度和質(zhì)(zhi)構(gòu)得到提升(sheng)，同時(shí)魚糜蛋白(bai)變得更稠(chou)密。而且，油墨中(zhong)的Ca²⁺能夠激(ji)活消化酶活性(xing)，增加酶和魚(yu)糜的(de)接觸。酶(mei)水解過(guò)程(cheng)得到促(cu)進(jìn)，這改善了XOS的釋放(fang)速率(lv)和抗(kang)氧化(hua)性。含有Ca²⁺的功(gong)能魚(yu)糜可以被用于(yu)遞送功能成分(fen)和提升打印效(xiao)果。

下圖顯(xian)示了含有(you)不同Ca²⁺濃度的納米(mi)淀粉-XOS(NS-XOS)-魚糜凝膠(jiao)強(qiáng)度。相比NS-XOS-魚糜(mi)凝膠強(qiáng)度(129 gf?mm)，在(zai)打印(yin)之前，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜(mi)凝膠強(qiáng)(qiang)度隨(sui)著Ca²⁺濃度的(de)增加而增加(jia)，當(dāng)Ca²⁺濃度(du)達(dá)到20 mM/kg時(shí)，其凝膠(jiao)強(qiáng)度增加(jia)24%。增加的凝(ning)膠強(qiáng)度可(ke)以提(ti)升力學(xué)強(qiáng)度和(he)自支撐能力，這(zhe)將促進(jìn)打(da)印過(guò)(guo)程。魚糜的內(nèi)(nei)源性酶被Ca²⁺激活，催化肌球(qiu)蛋白重(zhong)鏈交聯(lián)，這(zhe)將提升(sheng)凝膠強(qiáng)度(du)。而且，由(you)于Ca²⁺的加(jia)入，鹽溶解(jie)增加了(le)疏水相(xiang)互作用和二(er)硫鍵，這促進(jìn)(jin)了蛋白質(zhì)的聚(ju)集。連接蛋(dan)白分子的短長(zhǎng)(zhang)度二硫(liu)鍵可(ke)以使(shi)凝膠緊密來(lái)提(ti)升凝(ning)膠強(qiáng)度。另外(wai)，隨著Ca²⁺濃度的增加，魚(yu)糜的硬度、彈性(xing)、咀嚼性和粘附(fu)性都隨(sui)之增加(jia)，這與凝膠強(qiáng)(qiang)度結(jié)果一致(zhi)。這些操作增加(jia)了凝膠(jiao)強(qiáng)度，這提(ti)升了內(nèi)部蛋白(bai)質(zhì)分子連(lian)接來(lái)強(qiáng)化(hua)結(jié)構(gòu)的(de)致密性。蛋白分(fen)子能夠鎖住更(geng)多水分子來(lái)增(zeng)加持水能(neng)力，增加質(zhì)構(gòu)特(te)性。然(ran)而，隨著Ca²⁺濃度超(chao)過(guò)20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜粘度下(xia)降。疏水力的增(zeng)加可能增加(jia)分子內(nèi)縮合(he)和表面蛋(dan)白質(zhì)的疏(shu)水性，導(dǎo)致表(biao)面粘度的(de)下降。提升的(de)質(zhì)構(gòu)和下(xia)降的(de)表面粘(zhan)度表明材料(liao)剛性的增(zeng)加，打(da)印時(shí)(shi)材料排列(lie)期間對(duì)(dui)材料的粘合(he)力下降(jiang)，導(dǎo)致較(jiao)差的打印效(xiao)果。而且，從打印(yin)后的(de)凝膠強(qiáng)度和(he)質(zhì)構(gòu)結(jié)果可(ke)知，凝膠強(qiáng)度和(he)質(zhì)構(gòu)(gou)顯著下降，表(biao)明打印過(guò)程軟(ruan)化了質(zhì)構(gòu)(gou)和咀嚼性，這(zhe)適合(he)于咀嚼困難(nan)的人群(qun)?；诖?da)印后弱化的(de)質(zhì)構(gòu)，Ca²⁺可以提升材(cai)料的凝(ning)膠強(qiáng)度和質(zhì)構(gòu)(gou)特性，這意味(wei)著Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能夠更(geng)好維持打(da)印形狀來(lái)(lai)增加打印(yin)食品的吸引力(li)，同時(shí)適合特定(ding)人群。另外，熟(shu)化后(hou)的打印(yin)食品結(jié)果(guo)表明Ca²⁺能夠(gou)賦予NS-XOS-魚糜更(geng)好的質(zhì)構(gòu)(gou)特性，這能夠促(cu)進(jìn)打(da)印形(xing)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