浙江工商(shang)大學(xué)(xue)食品與生(sheng)物工(gong)程學(xué)院研(yan)究人員在國(guo)際食品期刊《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"的研究論(lun)文。在該論文(wen)中，研究人員利(li)用上海騰拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)用于測定3D打(da)印魚糜(mi)的硬度、彈性、粘(zhan)附性、回復(fù)性(xing)和凝膠強(qiáng)度(du)等指(zhi)標(biāo)。

魚糜的粘度(du)和塑(su)性是顯(xian)著的，魚糜(mi)是一種(zhong)合適(shi)的3D打印材(cai)料。然而，較(jiao)低的(de)打印精確度(du)限制了其廣泛(fan)應(yīng)用。加(jia)入低(di)聚木糖(XOS)可以提(ti)升魚糜打印(yin)油墨的(de)打印精確度(du)，改善打印對象(xiang)的自支(zhi)撐能(neng)力和抗(kang)形變能力。同(tong)時(shí)，XOS能夠賦予3D打(da)印魚糜抗氧化(hua)性。另外，加入20 mM/kg Ca²⁺到魚糜中能(neng)夠顯著改(gai)善打印(yin)精確(que)度。隨著Ca²⁺的加入，魚糜的(de)凝膠強(qiáng)度和質(zhì)(zhi)構(gòu)得到提(ti)升，同(tong)時(shí)魚糜蛋白變(bian)得更稠密(mi)。而且，油墨中的(de)Ca²⁺能夠激活(huo)消化酶活性，增(zeng)加酶和(he)魚糜的接觸。酶(mei)水解過程得(de)到促進(jìn)，這改善(shan)了XOS的釋放(fang)速率(lv)和抗氧化性(xing)。含有Ca²⁺的功能(neng)魚糜(mi)可以被用于(yu)遞送功能成分(fen)和提升打(da)印效果。

下圖顯示(shi)了含有不(bu)同Ca²⁺濃度(du)的納米(mi)淀粉-XOS(NS-XOS)-魚(yu)糜凝膠(jiao)強(qiáng)度。相比(bi)NS-XOS-魚糜凝膠(jiao)強(qiáng)度(du)(129 gf?mm)，在打印之前，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜(mi)凝膠強(qiáng)度隨(sui)著Ca²⁺濃度的(de)增加而增加(jia)，當(dāng)Ca²⁺濃度達(dá)(da)到20 mM/kg時(shí)(shi)，其凝膠強(qiáng)度(du)增加24%。增加的(de)凝膠強(qiáng)(qiang)度可(ke)以提升力學(xué)(xue)強(qiáng)度和自支撐(cheng)能力，這將(jiang)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)蛋白重鏈交聯(lián)(lian)，這將(jiang)提升凝膠強(qiáng)(qiang)度。而且(qie)，由于(yu)Ca²⁺的加入(ru)，鹽溶解增加(jia)了疏水相(xiang)互作(zuo)用和二硫鍵(jian)，這促(cu)進(jìn)了(le)蛋白質(zhì)的聚集(ji)。連接(jie)蛋白分子的(de)短長度(du)二硫鍵(jian)可以使凝膠(jiao)緊密來提升凝(ning)膠強(qiáng)度。另外(wai)，隨著Ca²⁺濃度的增加(jia)，魚糜的硬(ying)度、彈性、咀嚼性(xing)和粘附性(xing)都隨之增加(jia)，這與凝膠強(qiáng)度(du)結(jié)果一致。這(zhe)些操作增(zeng)加了凝膠強(qiáng)(qiang)度，這提升了(le)內(nèi)部蛋白質(zhì)分(fen)子連(lian)接來強(qiáng)化結(jié)(jie)構(gòu)的致密性(xing)。蛋白(bai)分子能夠(gou)鎖住(zhu)更多(duo)水分子來增(zeng)加持(chi)水能力，增加(jia)質(zhì)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(du)下降。疏水力的(de)增加可(ke)能增加(jia)分子內(nèi)縮合(he)和表面蛋白(bai)質(zhì)的疏水(shui)性，導(dǎo)致(zhi)表面粘度的(de)下降。提(ti)升的(de)質(zhì)構(gòu)和下降的(de)表面(mian)粘度表明(ming)材料剛性的(de)增加，打印時(shí)(shi)材料排列期(qi)間對材料的粘(zhan)合力(li)下降，導(dǎo)致較(jiao)差的(de)打印效果。而(er)且，從打印(yin)后的凝膠強(qiáng)(qiang)度和質(zhì)構(gòu)(gou)結(jié)果(guo)可知(zhi)，凝膠強(qiáng)度(du)和質(zhì)構(gòu)顯著(zhu)下降，表明打印(yin)過程軟化了質(zhì)(zhi)構(gòu)和咀嚼(jue)性，這適合(he)于咀嚼困難(nan)的人群?；诖?da)印后弱化(hua)的質(zhì)構(gòu)，Ca²⁺可以提升材料(liao)的凝膠(jiao)強(qiáng)度和質(zhì)(zhi)構(gòu)特性，這意(yi)味著Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能夠更(geng)好維持打印形(xing)狀來增加打印(yin)食品的吸引(yin)力，同時(shí)適合特(te)定人群。另(ling)外，熟化后的打(da)印食(shi)品結(jié)果表明Ca²⁺能夠(gou)賦予(yu)NS-XOS-魚糜更好的質(zhì)(zhi)構(gòu)特性，這能夠(gou)促進(jìn)打印形狀(zhuang)的形(xing)成。

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