浙江工商大(da)學(xué)食品與生物(wu)工程(cheng)學(xué)院研究人(ren)員在(zai)國際食品期(qi)刊《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"的研究(jiu)論文。在該論文中，研(yan)究人(ren)員利用上海騰(teng)拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于(yu)測定(ding)3D打印魚糜的(de)硬度、彈性、粘(zhan)附性(xing)、回復(fù)性和凝(ning)膠強度等指(zhi)標(biāo)。

魚糜的粘(zhan)度和塑性是(shi)顯著的，魚糜(mi)是一種合適的(de)3D打印材(cai)料。然而(er)，較低的打印(yin)精確度限(xian)制了其廣(guang)泛應(yīng)(ying)用。加入低聚木(mu)糖(XOS)可以提升(sheng)魚糜打(da)印油墨的打印(yin)精確度，改善打(da)印對象的(de)自支撐能(neng)力和(he)抗形變能(neng)力。同時，XOS能(neng)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(mi)中能(neng)夠顯著改善打(da)印精確度。隨著(zhe)Ca²⁺的加入，魚(yu)糜的(de)凝膠強(qiang)度和質(zhì)構(gòu)得(de)到提(ti)升，同時魚(yu)糜蛋(dan)白變得更稠(chou)密。而且，油墨中(zhong)的Ca²⁺能夠激(ji)活消化(hua)酶活性，增加(jia)酶和魚(yu)糜的(de)接觸。酶(mei)水解過程得到(dao)促進(jìn)，這改(gai)善了XOS的釋放速(su)率和抗氧(yang)化性。含有Ca²⁺的功能(neng)魚糜可以(yi)被用于遞(di)送功能成(cheng)分和提(ti)升打(da)印效果。

下圖顯示(shi)了含有不同Ca²⁺濃度的納米淀(dian)粉-XOS(NS-XOS)-魚糜(mi)凝膠強度。相(xiang)比NS-XOS-魚糜(mi)凝膠強(qiang)度(129 gf?mm)，在(zai)打印(yin)之前(qian)，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜凝膠(jiao)強度(du)隨著Ca²⁺濃度的(de)增加而增加，當(dāng)(dang)Ca²⁺濃度達(dá)(da)到20 mM/kg時，其凝膠強(qiang)度增加(jia)24%。增加的(de)凝膠強度可(ke)以提升(sheng)力學(xué)(xue)強度(du)和自支(zhi)撐能(neng)力，這將促(cu)進(jìn)打印(yin)過程。魚(yu)糜的(de)內(nèi)源性酶(mei)被Ca²⁺激活(huo)，催化(hua)肌球蛋白重鏈(lian)交聯(lián)，這將(jiang)提升凝膠(jiao)強度。而且，由(you)于Ca²⁺的加入，鹽(yan)溶解增加了疏(shu)水相互作(zuo)用和二硫鍵，這(zhe)促進(jìn)(jin)了蛋白質(zhì)的(de)聚集。連接蛋白(bai)分子的短長(zhang)度二硫鍵可(ke)以使凝膠緊密(mi)來提升凝(ning)膠強度。另外(wai)，隨著Ca²⁺濃度的(de)增加，魚糜的硬(ying)度、彈性(xing)、咀嚼性(xing)和粘附性都隨(sui)之增(zeng)加，這與凝膠強(qiang)度結(jié)果(guo)一致。這些操作(zuo)增加了凝(ning)膠強度(du)，這提升(sheng)了內(nèi)部蛋白質(zhì)(zhi)分子連(lian)接來強(qiang)化結(jié)構(gòu)的(de)致密性。蛋白(bai)分子能夠鎖(suo)住更多水分(fen)子來增加持水(shui)能力，增加質(zhì)構(gòu)(gou)特性(xing)。然而，隨著Ca²⁺濃度超過(guo)20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜(mi)粘度下降(jiang)。疏水力的增(zeng)加可能增加分(fen)子內(nèi)縮合(he)和表(biao)面蛋白(bai)質(zhì)的(de)疏水性，導(dǎo)致(zhi)表面粘度的(de)下降。提升的(de)質(zhì)構(gòu)和下降(jiang)的表面粘(zhan)度表(biao)明材料剛性的(de)增加，打印時材(cai)料排列(lie)期間對材(cai)料的粘合力下(xia)降，導(dǎo)致較差(cha)的打印效果(guo)。而且，從打印(yin)后的凝膠(jiao)強度和(he)質(zhì)構(gòu)(gou)結(jié)果(guo)可知，凝膠(jiao)強度和質(zhì)(zhi)構(gòu)顯著下降(jiang)，表明打印過(guo)程軟化(hua)了質(zhì)構(gòu)(gou)和咀嚼性(xing)，這適(shi)合于(yu)咀嚼困難(nan)的人群?；?ji)于打印后弱化(hua)的質(zhì)構(gòu)，Ca²⁺可以提(ti)升材(cai)料的(de)凝膠強度(du)和質(zhì)(zhi)構(gòu)特性，這意(yi)味著(zhe)Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能(neng)夠更(geng)好維持打印(yin)形狀來增加(jia)打印食品(pin)的吸引力(li)，同時(shi)適合特定人群(qun)。另外，熟化后的(de)打印食品結(jié)果(guo)表明(ming)Ca²⁺能夠(gou)賦予NS-XOS-魚糜(mi)更好的質(zhì)(zhi)構(gòu)特(te)性，這能(neng)夠促(cu)進(jìn)打印(yin)形狀的形(xing)成。

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