浙江工商大學(xué)(xue)食品(pin)與生物工(gong)程學(xué)院研究人(ren)員在國際食(shi)品期刊《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"的研究論文(wen)。在該論文中(zhong)，研究人員利用(yong)上海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于測定3D打(da)印魚糜(mi)的硬(ying)度、彈性、粘(zhan)附性、回復(fù)性和(he)凝膠強度等(deng)指標(biāo)。

魚糜(mi)的粘度和(he)塑性是顯著的(de)，魚糜(mi)是一種合適(shi)的3D打印材料。然(ran)而，較低的(de)打印精(jing)確度限制了(le)其廣泛應(yīng)用(yong)。加入低聚(ju)木糖(XOS)可以提(ti)升魚糜打(da)印油墨的打(da)印精(jing)確度(du)，改善(shan)打印對象的(de)自支(zhi)撐能力和(he)抗形變(bian)能力。同(tong)時，XOS能夠賦予3D打(da)印魚糜(mi)抗氧化性。另(ling)外，加(jia)入20 mM/kg Ca²⁺到魚糜中能夠(gou)顯著改(gai)善打印精確(que)度。隨(sui)著Ca²⁺的加(jia)入，魚(yu)糜的(de)凝膠強度和質(zhì)(zhi)構(gòu)得到提升(sheng)，同時魚糜蛋白(bai)變得更(geng)稠密。而(er)且，油墨(mo)中的Ca²⁺能夠(gou)激活消(xiao)化酶(mei)活性，增加酶和(he)魚糜的接觸。酶(mei)水解過(guo)程得到促進(jin)，這改(gai)善了XOS的釋放(fang)速率和抗氧(yang)化性。含(han)有Ca²⁺的功能魚糜(mi)可以被用(yong)于遞送功能成(cheng)分和提升打(da)印效果。

下圖顯示了含(han)有不(bu)同Ca²⁺濃度的(de)納米淀(dian)粉-XOS(NS-XOS)-魚糜凝膠強(qiang)度。相比NS-XOS-魚糜(mi)凝膠強度(129 gf?mm)，在(zai)打印(yin)之前，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜凝(ning)膠強度(du)隨著Ca²⁺濃度的增加(jia)而增加，當(dāng)Ca²⁺濃度達(dá)到(dao)20 mM/kg時，其凝膠強(qiang)度增加24%。增(zeng)加的凝膠強度(du)可以提升力學(xué)(xue)強度和自支撐(cheng)能力，這將促(cu)進打(da)印過程。魚糜(mi)的內(nèi)(nei)源性酶被Ca²⁺激活，催化(hua)肌球蛋(dan)白重鏈交聯(lián)(lian)，這將提升凝膠(jiao)強度。而且，由于(yu)Ca²⁺的加入，鹽溶(rong)解增加了疏(shu)水相互作用和(he)二硫鍵，這促(cu)進了蛋白(bai)質(zhì)的聚(ju)集。連接蛋白(bai)分子的短(duan)長度(du)二硫(liu)鍵可以使(shi)凝膠緊密來提(ti)升凝膠強(qiang)度。另外，隨著Ca²⁺濃度的(de)增加，魚糜的硬(ying)度、彈(dan)性、咀嚼(jue)性和粘附性都(dou)隨之增(zeng)加，這與凝(ning)膠強度結(jié)果一(yi)致。這些(xie)操作(zuo)增加了凝(ning)膠強度，這提(ti)升了內(nèi)部蛋白(bai)質(zhì)分(fen)子連接來強(qiang)化結(jié)構(gòu)的致密(mi)性。蛋白分(fen)子能夠鎖住更(geng)多水分子(zi)來增加持水(shui)能力，增加質(zhì)(zhi)構(gòu)特(te)性。然而，隨著Ca²⁺濃度超(chao)過20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜(mi)粘度下(xia)降。疏水(shui)力的增(zeng)加可能增加分(fen)子內(nèi)縮合和(he)表面蛋白質(zhì)的(de)疏水性(xing)，導(dǎo)致表面粘(zhan)度的下降(jiang)。提升的(de)質(zhì)構(gòu)和(he)下降的表面(mian)粘度表明材(cai)料剛性(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)(dao)致較差的打印(yin)效果。而且，從打(da)印后的凝膠(jiao)強度和(he)質(zhì)構(gòu)結(jié)果(guo)可知，凝膠(jiao)強度和質(zhì)構(gòu)(gou)顯著下降，表明(ming)打印過程(cheng)軟化了(le)質(zhì)構(gòu)和(he)咀嚼性，這(zhe)適合于咀嚼(jue)困難的(de)人群。基于打(da)印后弱(ruo)化的質(zhì)構(gòu)，Ca²⁺可以提升(sheng)材料的凝膠(jiao)強度和質(zhì)構(gòu)特(te)性，這意味著Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能夠(gou)更好維(wei)持打印形狀(zhuang)來增加打印(yin)食品的吸引(yin)力，同時適合特(te)定人群。另外(wai)，熟化(hua)后的(de)打印食(shi)品結(jié)果(guo)表明Ca²⁺能夠賦(fu)予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(zhuang)的形(xing)成。

原文下(xia)載連接

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