浙江工(gong)商大學(xué)食(shi)品與生物(wu)工程學(xué)院研(yan)究人員在(zai)國(guó)際食品期刊(kan)《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"的研究論文(wen)。在該論文中，研(yan)究人員利用上(shang)海騰(teng)拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)用于測(cè)定3D打(da)印魚(yú)糜的硬度(du)、彈性、粘附性(xing)、回復(fù)性和凝膠(jiao)強(qiáng)度等(deng)指標(biāo)。

魚(yú)糜的粘(zhan)度和塑性是顯(xian)著的(de)，魚(yú)糜是一種(zhong)合適的3D打印材(cai)料。然而，較低(di)的打印(yin)精確(que)度限制了(le)其廣泛應(yīng)用。加(jia)入低聚木糖(tang)(XOS)可以提升魚(yú)(yu)糜打印油墨(mo)的打印精確(que)度，改善打印對(duì)(dui)象的自(zi)支撐能(neng)力和(he)抗形變能(neng)力。同時(shí)，XOS能夠(gou)賦予(yu)3D打印魚(yú)糜(mi)抗氧化性。另(ling)外，加入20 mM/kg Ca²⁺到魚(yú)糜中(zhong)能夠顯著改(gai)善打(da)印精(jing)確度。隨著Ca²⁺的加入，魚(yú)糜(mi)的凝膠強(qiáng)度和(he)質(zhì)構(gòu)得到提升(sheng)，同時(shí)魚(yú)(yu)糜蛋白(bai)變得更稠(chou)密。而且，油墨(mo)中的Ca²⁺能夠激活(huo)消化(hua)酶活(huo)性，增加酶和魚(yú)(yu)糜的接觸。酶(mei)水解過(guò)程得(de)到促(cu)進(jìn)，這(zhe)改善了(le)XOS的釋放(fang)速率(lv)和抗氧化(hua)性。含有Ca²⁺的功能魚(yú)糜(mi)可以被用于遞(di)送功能成分(fen)和提升打印效(xiao)果。

下圖顯示了含(han)有不同Ca²⁺濃度的(de)納米淀粉-XOS(NS-XOS)-魚(yú)(yu)糜凝膠強(qiáng)度。相(xiang)比NS-XOS-魚(yú)糜凝膠強(qiáng)(qiang)度(129 gf?mm)，在打印之(zhi)前，Ca²⁺-NS-XOS-魚(yú)糜凝膠強(qiáng)(qiang)度隨著Ca²⁺濃度的增(zeng)加而(er)增加(jia)，當(dāng)Ca²⁺濃度達(dá)到20 mM/kg時(shí)，其(qi)凝膠(jiao)強(qiáng)度增加24%。增加(jia)的凝膠強(qiáng)度(du)可以提(ti)升力學(xué)強(qiáng)度和(he)自支(zhi)撐能力，這將(jiang)促進(jìn)打印過(guò)程(cheng)。魚(yú)糜(mi)的內(nèi)源性酶被(bei)Ca²⁺激活，催(cui)化肌球(qiu)蛋白重鏈交聯(lián)(lian)，這將提升凝(ning)膠強(qiáng)度。而且(qie)，由于Ca²⁺的加入(ru)，鹽溶(rong)解增(zeng)加了疏水相互(hu)作用和二(er)硫鍵，這促進(jìn)了(le)蛋白(bai)質(zhì)的聚集(ji)。連接蛋(dan)白分(fen)子的短長(zhǎng)(zhang)度二硫鍵(jian)可以使(shi)凝膠緊(jin)密來(lái)提升凝(ning)膠強(qiáng)度。另外，隨(sui)著Ca²⁺濃度(du)的增加，魚(yú)糜(mi)的硬度、彈性、咀(ju)嚼性和粘附(fu)性都隨之增(zeng)加，這與凝膠強(qiáng)(qiang)度結(jié)果一(yi)致。這些操(cao)作增加了(le)凝膠強(qiáng)度，這(zhe)提升了內(nèi)部蛋(dan)白質(zhì)分子(zi)連接來(lái)強(qiáng)化(hua)結(jié)構(gòu)的(de)致密性(xing)。蛋白分子能夠(gou)鎖住(zhu)更多水(shui)分子來(lái)增加(jia)持水能力，增加(jia)質(zhì)構(gòu)特性。然(ran)而，隨(sui)著Ca²⁺濃度超(chao)過(guò)20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚(yú)糜粘(zhan)度下降。疏水力(li)的增加可能(neng)增加分子內(nèi)(nei)縮合和(he)表面(mian)蛋白質(zhì)(zhi)的疏水性，導(dǎo)(dao)致表(biao)面粘度的(de)下降。提(ti)升的質(zhì)構(gòu)和下(xia)降的表面粘(zhan)度表明材料(liao)剛性(xing)的增加，打(da)印時(shí)材料(liao)排列期(qi)間對(duì)材料的粘(zhan)合力下降，導(dǎo)(dao)致較差的打(da)印效果。而(er)且，從(cong)打印后的(de)凝膠強(qiáng)度和(he)質(zhì)構(gòu)結(jié)果可(ke)知，凝膠強(qiáng)度和(he)質(zhì)構(gòu)顯(xian)著下降，表(biao)明打印過(guò)程(cheng)軟化了質(zhì)構(gòu)和(he)咀嚼性，這適合(he)于咀嚼困難(nan)的人群(qun)。基于(yu)打印后弱(ruo)化的質(zhì)構(gòu)，Ca²⁺可以(yi)提升(sheng)材料的凝膠強(qiáng)(qiang)度和(he)質(zhì)構(gòu)特性，這意(yi)味著(zhe)Ca²⁺-NS-XOS-魚(yú)糜能夠更(geng)好維(wei)持打(da)印形狀來(lái)(lai)增加打(da)印食品的(de)吸引力，同時(shí)(shi)適合特定(ding)人群(qun)。另外(wai)，熟化后的打(da)印食(shi)品結(jié)果(guo)表明Ca²⁺能夠賦予NS-XOS-魚(yú)糜(mi)更好的質(zhì)構(gòu)(gou)特性(xing)，這能夠促進(jìn)(jin)打印形狀的形(xing)成。

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