浙江工商(shang)大學(xué)食品(pin)與生(sheng)物工程學(xué)院研(yan)究人員在國際(ji)食品期刊(kan)《Food Bioscience》（Q1，IF：4.8）發(fā)表了(le)題為(wei)"Study on the structure and preservation mechanism of 3D-Printed surimi with Ca²⁺ and Xylo-oligosaccharides"的研究論文。在該論文中(zhong)，研究人員(yuan)利用上海(hai)騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用于測(ce)定3D打印(yin)魚糜的硬度(du)、彈性、粘附性、回(hui)復(fù)性和凝(ning)膠強度等指(zhi)標(biāo)。

魚糜的(de)粘度和塑性是(shi)顯著的，魚糜(mi)是一種(zhong)合適的3D打(da)印材料。然(ran)而，較低(di)的打印精確度(du)限制了(le)其廣泛應(yīng)(ying)用。加(jia)入低(di)聚木(mu)糖(XOS)可以(yi)提升魚(yu)糜打印油(you)墨的打印(yin)精確度，改善打(da)印對象的(de)自支撐能(neng)力和(he)抗形變(bian)能力。同時，XOS能(neng)夠賦予3D打(da)印魚糜抗氧(yang)化性(xing)。另外，加入20 mM/kg Ca²⁺到魚糜中能夠(gou)顯著改善打印(yin)精確度(du)。隨著Ca²⁺的加入(ru)，魚糜的凝膠強(qiang)度和質(zhì)(zhi)構(gòu)得到提升(sheng)，同時魚糜(mi)蛋白變得更稠(chou)密。而且，油墨中(zhong)的Ca²⁺能夠激活消(xiao)化酶(mei)活性，增加(jia)酶和魚(yu)糜的(de)接觸。酶水(shui)解過程(cheng)得到(dao)促進，這改善了(le)XOS的釋放速率(lv)和抗氧化性(xing)。含有(you)Ca²⁺的功能魚糜(mi)可以被用于遞(di)送功能成分和(he)提升打(da)印效果。

下圖顯示了含(han)有不同Ca²⁺濃度(du)的納米淀粉-XOS(NS-XOS)-魚(yu)糜凝膠強度。相(xiang)比NS-XOS-魚糜凝膠強(qiang)度(129 gf?mm)，在打印之前(qian)，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜凝(ning)膠強度隨著(zhe)Ca²⁺濃度的增加(jia)而增加(jia)，當(dāng)Ca²⁺濃度(du)達到(dao)20 mM/kg時，其凝膠強(qiang)度增加(jia)24%。增加的(de)凝膠(jiao)強度可(ke)以提(ti)升力學(xué)強度(du)和自支(zhi)撐能力，這將(jiang)促進打印過(guo)程。魚糜(mi)的內(nèi)源性酶(mei)被Ca²⁺激活，催化肌球(qiu)蛋白重鏈交(jiao)聯(lián)，這將提升(sheng)凝膠(jiao)強度。而(er)且，由于Ca²⁺的加入，鹽溶(rong)解增加了(le)疏水(shui)相互(hu)作用和(he)二硫鍵，這(zhe)促進了蛋(dan)白質(zhì)(zhi)的聚集。連接(jie)蛋白(bai)分子的短長度(du)二硫鍵可以使(shi)凝膠緊密來(lai)提升凝膠強度(du)。另外，隨著Ca²⁺濃度的增(zeng)加，魚糜(mi)的硬度、彈(dan)性、咀嚼(jue)性和(he)粘附性都隨之(zhi)增加，這與凝(ning)膠強度結(jié)果(guo)一致。這(zhe)些操作增(zeng)加了凝(ning)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(zhi)密性。蛋白(bai)分子(zi)能夠(gou)鎖住更多水分(fen)子來增(zeng)加持水能力(li)，增加質(zhì)構(gòu)特(te)性。然(ran)而，隨著Ca²⁺濃度超過20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜粘度下降(jiang)。疏水力的增(zeng)加可能(neng)增加分子(zi)內(nèi)縮合(he)和表(biao)面蛋白質(zhì)的(de)疏水性(xing)，導(dǎo)致表面粘度(du)的下降。提(ti)升的質(zhì)構(gòu)和下(xia)降的表面粘(zhan)度表(biao)明材料(liao)剛性(xing)的增加，打印(yin)時材料排(pai)列期間對材(cai)料的粘合(he)力下降，導(dǎo)致(zhi)較差的打(da)印效果。而(er)且，從打(da)印后的凝膠強(qiang)度和質(zhì)構(gòu)(gou)結(jié)果(guo)可知，凝膠強(qiang)度和質(zhì)構(gòu)顯(xian)著下降，表明(ming)打印過程軟(ruan)化了質(zhì)(zhi)構(gòu)和咀(ju)嚼性，這適合于(yu)咀嚼困難(nan)的人群?；?yu)打印(yin)后弱化(hua)的質(zhì)構(gòu)，Ca²⁺可以提升材(cai)料的凝(ning)膠強度和質(zhì)構(gòu)(gou)特性，這(zhe)意味著Ca²⁺-NS-XOS-魚糜(mi)能夠更(geng)好維持打印(yin)形狀來增加打(da)印食(shi)品的吸引力(li)，同時適合特(te)定人群。另(ling)外，熟化后的打(da)印食品結(jié)果表(biao)明Ca²⁺能夠賦予(yu)NS-XOS-魚糜(mi)更好的質(zhì)(zhi)構(gòu)特性，這能(neng)夠促進打印(yin)形狀的形成。

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