浙江工(gong)商大學(xue)食品與生物(wu)工程(cheng)學院研究人員(yuan)在國際食(shi)品期刊《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(jiu)論文。在該論文中，研(yan)究人員利(li)用上海騰拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用于測定(ding)3D打印魚糜的(de)硬度、彈性、粘附(fu)性、回(hui)復性和(he)凝膠(jiao)強度等(deng)指標。

魚糜的粘度(du)和塑性是顯(xian)著的，魚糜是(shi)一種合適的3D打(da)印材(cai)料。然而，較低的(de)打印精確度限(xian)制了其廣泛應(yīng)(ying)用。加入低聚(ju)木糖(tang)(XOS)可以提升魚(yu)糜打印油墨的(de)打印精(jing)確度，改(gai)善打(da)印對象的(de)自支撐能力和(he)抗形變能力。同(tong)時，XOS能夠賦(fu)予3D打印魚糜抗(kang)氧化性。另外，加(jia)入20 mM/kg Ca²⁺到魚糜中能夠(gou)顯著改善打印(yin)精確度。隨著Ca²⁺的加(jia)入，魚(yu)糜的凝膠強(qiang)度和質(zhì)構(gòu)得(de)到提升，同(tong)時魚(yu)糜蛋(dan)白變得更(geng)稠密。而且，油墨(mo)中的(de)Ca²⁺能夠激活消(xiao)化酶(mei)活性(xing)，增加(jia)酶和魚糜的(de)接觸(chu)。酶水解過(guo)程得到促進，這(zhe)改善了(le)XOS的釋放速率和(he)抗氧化性(xing)。含有Ca²⁺的功(gong)能魚(yu)糜可以(yi)被用于(yu)遞送功能(neng)成分(fen)和提升(sheng)打印(yin)效果(guo)。

下圖(tu)顯示了(le)含有(you)不同(tong)Ca²⁺濃度的(de)納米淀(dian)粉-XOS(NS-XOS)-魚糜凝膠強(qiang)度。相(xiang)比NS-XOS-魚糜凝膠(jiao)強度(129 gf?mm)，在打印(yin)之前，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜凝膠(jiao)強度(du)隨著(zhe)Ca²⁺濃度的增(zeng)加而增加，當(dang)Ca²⁺濃度達到20 mM/kg時(shi)，其凝膠強度(du)增加(jia)24%。增加的凝膠(jiao)強度可以提升(sheng)力學強度和(he)自支撐(cheng)能力(li)，這將促進打印(yin)過程。魚糜的內(nèi)(nei)源性酶被(bei)Ca²⁺激活(huo)，催化肌球(qiu)蛋白重鏈交(jiao)聯(lián)，這將提升(sheng)凝膠(jiao)強度。而且，由于(yu)Ca²⁺的加入，鹽溶解(jie)增加(jia)了疏水相互(hu)作用和二硫鍵(jian)，這促進了蛋(dan)白質(zhì)的(de)聚集。連接蛋白(bai)分子的(de)短長度二硫(liu)鍵可以使(shi)凝膠(jiao)緊密來提升(sheng)凝膠強度。另(ling)外，隨著(zhe)Ca²⁺濃度的增加，魚(yu)糜的硬(ying)度、彈(dan)性、咀嚼(jue)性和粘附性都(dou)隨之增加，這與(yu)凝膠強度(du)結(jié)果一(yi)致。這些操(cao)作增加了(le)凝膠強度(du)，這提升了(le)內(nèi)部(bu)蛋白質(zhì)分子(zi)連接來強化(hua)結(jié)構(gòu)的致密(mi)性。蛋白(bai)分子能夠(gou)鎖住(zhu)更多水分子(zi)來增加持水(shui)能力，增加質(zhì)構(gòu)(gou)特性(xing)。然而，隨(sui)著Ca²⁺濃度(du)超過20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜粘度(du)下降。疏水(shui)力的增加(jia)可能(neng)增加分子(zi)內(nèi)縮合(he)和表面蛋白(bai)質(zhì)的疏水(shui)性，導致表(biao)面粘(zhan)度的下(xia)降。提升的質(zhì)構(gòu)(gou)和下降的表面(mian)粘度表明(ming)材料剛性(xing)的增加(jia)，打印時材料排(pai)列期間(jian)對材料的粘(zhan)合力下降(jiang)，導致較(jiao)差的打印(yin)效果。而且，從打(da)印后的(de)凝膠強(qiang)度和質(zhì)構(gòu)(gou)結(jié)果可知，凝(ning)膠強度和質(zhì)(zhi)構(gòu)顯著下降(jiang)，表明打印過程(cheng)軟化了質(zhì)構(gòu)和(he)咀嚼性，這適合(he)于咀嚼困(kun)難的人(ren)群?；?yu)打印后弱化(hua)的質(zhì)構(gòu)，Ca²⁺可以(yi)提升材料的(de)凝膠強度和(he)質(zhì)構(gòu)特性，這意(yi)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(pin)的吸(xi)引力，同時適(shi)合特定人群(qun)。另外(wai)，熟化后的打(da)印食品結(jié)果(guo)表明(ming)Ca²⁺能夠賦予(yu)NS-XOS-魚糜更好的(de)質(zhì)構(gòu)(gou)特性，這能(neng)夠促進打印(yin)形狀的形(xing)成。

原文下載連接(jie)

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