浙江工商大(da)學(xué)食品與生(sheng)物工程學(xué)院研(yan)究人員在國(guo)際食品期(qi)刊《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。在該論文中(zhong)，研究人員利(li)用上海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于測(ce)定3D打印魚糜的(de)硬度、彈性、粘附(fu)性、回復(fù)性和(he)凝膠強度等(deng)指標(biāo)。

魚糜的粘(zhan)度和塑性是顯(xian)著的，魚(yu)糜是一種合(he)適的3D打印材料(liao)。然而，較(jiao)低的打(da)印精確度限制(zhi)了其廣(guang)泛應(yīng)用。加入低(di)聚木糖(tang)(XOS)可以(yi)提升魚(yu)糜打(da)印油墨的(de)打印精確度(du)，改善打印對(dui)象的自(zi)支撐能力和抗(kang)形變能力。同(tong)時，XOS能夠(gou)賦予3D打印(yin)魚糜抗氧(yang)化性。另外(wai)，加入20 mM/kg Ca²⁺到魚糜(mi)中能夠(gou)顯著改善打(da)印精確度(du)。隨著Ca²⁺的加入(ru)，魚糜的凝膠(jiao)強度(du)和質(zhì)構(gòu)得到提(ti)升，同時(shi)魚糜蛋(dan)白變(bian)得更稠密。而(er)且，油墨中的Ca²⁺能夠激活消(xiao)化酶活性(xing)，增加酶和(he)魚糜的(de)接觸。酶水(shui)解過(guo)程得到促進，這(zhe)改善了XOS的釋放速(su)率和抗(kang)氧化(hua)性。含(han)有Ca²⁺的功能(neng)魚糜可以被用(yong)于遞(di)送功能成分(fen)和提升(sheng)打印效(xiao)果。

下圖顯(xian)示了含有不(bu)同Ca²⁺濃度的納(na)米淀粉-XOS(NS-XOS)-魚糜凝(ning)膠強度。相比(bi)NS-XOS-魚糜(mi)凝膠強度(129 gf?mm)，在(zai)打印之前，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜凝膠強度(du)隨著Ca²⁺濃度的增加(jia)而增(zeng)加，當(dāng)Ca²⁺濃度達到(dao)20 mM/kg時，其凝膠強度(du)增加24%。增(zeng)加的凝(ning)膠強度可以(yi)提升力(li)學(xué)強度和自支(zhi)撐能力，這將促(cu)進打(da)印過程。魚糜(mi)的內(nèi)源性酶被(bei)Ca²⁺激活，催化肌(ji)球蛋(dan)白重(zhong)鏈交聯(lián)，這將(jiang)提升凝膠強度(du)。而且，由(you)于Ca²⁺的加入(ru)，鹽溶解(jie)增加(jia)了疏水(shui)相互(hu)作用和(he)二硫鍵，這(zhe)促進了(le)蛋白質(zhì)的(de)聚集。連(lian)接蛋白(bai)分子的短長(zhang)度二硫(liu)鍵可以使(shi)凝膠緊(jin)密來提(ti)升凝(ning)膠強度(du)。另外，隨著Ca²⁺濃度的增加，魚(yu)糜的硬度(du)、彈性、咀嚼(jue)性和粘附(fu)性都隨之增(zeng)加，這(zhe)與凝膠強度結(jié)(jie)果一致。這(zhe)些操(cao)作增加了(le)凝膠強度，這(zhe)提升了(le)內(nèi)部蛋(dan)白質(zhì)分子(zi)連接來強化結(jié)(jie)構(gòu)的致密性(xing)。蛋白分(fen)子能夠鎖住更(geng)多水(shui)分子來增加(jia)持水(shui)能力，增加(jia)質(zhì)構(gòu)特(te)性。然而，隨著Ca²⁺濃度超過20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜粘度下(xia)降。疏水力的增(zeng)加可能增(zeng)加分(fen)子內(nèi)縮合(he)和表面(mian)蛋白(bai)質(zhì)的(de)疏水性(xing)，導(dǎo)致(zhi)表面粘度(du)的下降。提升(sheng)的質(zhì)構(gòu)和下(xia)降的表面粘(zhan)度表明材料剛(gang)性的增加，打印(yin)時材(cai)料排列期間對(dui)材料(liao)的粘(zhan)合力下降，導(dǎo)(dao)致較(jiao)差的打(da)印效果(guo)。而且，從打(da)印后的凝(ning)膠強度(du)和質(zhì)構(gòu)結(jié)果(guo)可知，凝膠強(qiang)度和質(zhì)構(gòu)(gou)顯著下降，表明(ming)打印過程軟化(hua)了質(zhì)構(gòu)和咀嚼(jue)性，這適合(he)于咀嚼(jue)困難的人(ren)群?；诖蛴?yin)后弱化的(de)質(zhì)構(gòu)，Ca²⁺可以提升材(cai)料的(de)凝膠強度(du)和質(zhì)構(gòu)特(te)性，這意(yi)味著(zhe)Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能夠更好(hao)維持打印形(xing)狀來增加打印(yin)食品(pin)的吸引(yin)力，同時適合(he)特定人群(qun)。另外，熟化后(hou)的打印食品(pin)結(jié)果(guo)表明Ca²⁺能夠賦(fu)予NS-XOS-魚糜更好的(de)質(zhì)構(gòu)特性，這能(neng)夠促進打印(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