浙江工商(shang)大學(xué)食(shi)品與生物工(gong)程學(xué)院研究人(ren)員在國際(ji)食品期刊(kan)《Food Bioscience》（Q1，IF：4.8）發(fā)表了(le)題為"Study on the structure and preservation mechanism of 3D-Printed surimi with Ca²⁺ and Xylo-oligosaccharides"的研(yan)究論文(wen)。在該論文中，研(yan)究人員利用(yong)上海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用于(yu)測定3D打印魚糜(mi)的硬度(du)、彈性(xing)、粘附(fu)性、回(hui)復(fù)性(xing)和凝膠強(qiáng)度等(deng)指標(biāo)(biao)。

魚糜(mi)的粘度和塑性(xing)是顯著(zhu)的，魚糜是一種(zhong)合適(shi)的3D打印材(cai)料。然而，較(jiao)低的打(da)印精確度限制(zhi)了其廣(guang)泛應(yīng)(ying)用。加入低聚(ju)木糖(XOS)可以提(ti)升魚糜(mi)打印油墨的(de)打印精確度(du)，改善打印(yin)對象(xiang)的自支撐能(neng)力和抗形(xing)變能(neng)力。同時(shí)，XOS能夠賦(fu)予3D打印魚(yu)糜抗氧(yang)化性。另(ling)外，加入20 mM/kg Ca²⁺到魚糜中(zhong)能夠顯(xian)著改善打(da)印精確度。隨(sui)著Ca²⁺的加入(ru)，魚糜(mi)的凝膠(jiao)強(qiáng)度和質(zhì)構(gòu)(gou)得到提升，同(tong)時(shí)魚糜蛋(dan)白變得更(geng)稠密。而且，油墨(mo)中的Ca²⁺能夠(gou)激活消(xiao)化酶活(huo)性，增加酶和魚(yu)糜的接觸(chu)。酶水解(jie)過程得到促進(jìn)(jin)，這改善了XOS的釋放速率和(he)抗氧化性(xing)。含有Ca²⁺的功能(neng)魚糜(mi)可以被用(yong)于遞送功能成(cheng)分和提(ti)升打印效(xiao)果。

下圖顯示了(le)含有不同Ca²⁺濃度的(de)納米(mi)淀粉-XOS(NS-XOS)-魚糜凝膠(jiao)強(qiáng)度(du)。相比NS-XOS-魚糜凝膠(jiao)強(qiáng)度(129 gf?mm)，在打印(yin)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(du)達(dá)到(dao)20 mM/kg時(shí)，其凝膠強(qiáng)度(du)增加24%。增(zeng)加的凝膠強(qiáng)度(du)可以(yi)提升力(li)學(xué)強(qiáng)度(du)和自(zi)支撐能力，這(zhe)將促進(jìn)打印(yin)過程。魚糜的內(nèi)(nei)源性酶被(bei)Ca²⁺激活，催(cui)化肌球(qiu)蛋白重鏈(lian)交聯(lián)，這將提升(sheng)凝膠(jiao)強(qiáng)度。而(er)且，由于(yu)Ca²⁺的加入(ru)，鹽溶解(jie)增加(jia)了疏水相互(hu)作用和二(er)硫鍵，這促(cu)進(jìn)了(le)蛋白質(zhì)的聚(ju)集。連接蛋白(bai)分子的短長(zhang)度二硫(liu)鍵可以使(shi)凝膠緊(jin)密來提(ti)升凝膠強(qiáng)(qiang)度。另外，隨(sui)著Ca²⁺濃度的增(zeng)加，魚(yu)糜的(de)硬度、彈性、咀(ju)嚼性和粘附性(xing)都隨之增(zeng)加，這與凝(ning)膠強(qiáng)度(du)結(jié)果一致。這(zhe)些操作(zuo)增加了凝(ning)膠強(qiáng)度(du)，這提升(sheng)了內(nèi)(nei)部蛋白質(zhì)(zhi)分子連接(jie)來強(qiáng)(qiang)化結(jié)(jie)構(gòu)的致(zhi)密性。蛋白(bai)分子能(neng)夠鎖住更(geng)多水分(fen)子來(lai)增加持(chi)水能(neng)力，增加質(zhì)(zhi)構(gòu)特性。然而，隨(sui)著Ca²⁺濃度超過(guo)20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜粘度下(xia)降。疏水力的(de)增加(jia)可能增(zeng)加分(fen)子內(nèi)縮(suo)合和表(biao)面蛋白質(zhì)的疏(shu)水性，導(dǎo)致表面(mian)粘度的下(xia)降。提升的質(zhì)(zhi)構(gòu)和(he)下降的表(biao)面粘度表明(ming)材料剛性的增(zeng)加，打(da)印時(shí)材料排列(lie)期間對材料的(de)粘合力下降(jiang)，導(dǎo)致(zhi)較差(cha)的打印效(xiao)果。而且，從(cong)打印后(hou)的凝(ning)膠強(qiáng)(qiang)度和質(zhì)構(gòu)(gou)結(jié)果可知，凝膠(jiao)強(qiáng)度和質(zhì)構(gòu)(gou)顯著下(xia)降，表明打(da)印過程軟(ruan)化了質(zhì)(zhi)構(gòu)和咀嚼性，這(zhe)適合于咀(ju)嚼困難的(de)人群?；诖蛴?yin)后弱(ruo)化的質(zhì)構(gòu)，Ca²⁺可以提升材(cai)料的凝膠強(qiáng)(qiang)度和(he)質(zhì)構(gòu)特性，這意(yi)味著Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能(neng)夠更好維持(chi)打印形狀來增(zeng)加打印食(shi)品的吸引(yin)力，同時(shí)(shi)適合特(te)定人(ren)群。另外(wai)，熟化后的(de)打印食品結(jié)(jie)果表明Ca²⁺能夠賦予(yu)NS-XOS-魚糜更好的(de)質(zhì)構(gòu)特性，這(zhe)能夠促進(jìn)打印(yin)形狀的形成。

原文下(xia)載連(lian)接

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