浙江工商(shang)大學(xue)食品與生物工(gong)程學院研(yan)究人員在(zai)國際食品期刊(kan)《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(yan)究論(lun)文。在該論文(wen)中，研究人員利(li)用上(shang)海騰拔Universal TA質(zhi)構儀用于測定(ding)3D打印魚糜(mi)的硬度(du)、彈性、粘附(fu)性、回復性(xing)和凝膠強(qiang)度等指標。

魚糜的(de)粘度和塑(su)性是(shi)顯著的，魚糜是(shi)一種(zhong)合適的(de)3D打印材料。然而(er)，較低的打印精(jing)確度限制了(le)其廣泛應用(yong)。加入低聚木(mu)糖(XOS)可以提升魚(yu)糜打印油墨的(de)打印精確(que)度，改善打(da)印對象(xiang)的自支撐能力(li)和抗形變(bian)能力。同時，XOS能夠(gou)賦予3D打印(yin)魚糜(mi)抗氧化(hua)性。另外，加(jia)入20 mM/kg Ca²⁺到魚糜中能夠(gou)顯著改善打(da)印精確度。隨著(zhe)Ca²⁺的加入，魚糜(mi)的凝膠強度(du)和質構得(de)到提升(sheng)，同時魚(yu)糜蛋(dan)白變得更稠(chou)密。而且，油墨(mo)中的(de)Ca²⁺能夠激活(huo)消化酶活性(xing)，增加酶和魚糜(mi)的接(jie)觸。酶水解過程(cheng)得到促進，這改(gai)善了XOS的釋(shi)放速率和(he)抗氧(yang)化性。含有Ca²⁺的功能魚糜(mi)可以被用于遞(di)送功能(neng)成分(fen)和提(ti)升打印效(xiao)果。

下圖顯示了(le)含有(you)不同Ca²⁺濃度的納米淀(dian)粉-XOS(NS-XOS)-魚糜凝膠強(qiang)度。相比(bi)NS-XOS-魚糜(mi)凝膠強(qiang)度(129 gf?mm)，在打(da)印之(zhi)前，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜(mi)凝膠強度(du)隨著Ca²⁺濃度的增加(jia)而增加，當Ca²⁺濃度達(da)到20 mM/kg時，其凝(ning)膠強度增加(jia)24%。增加的凝(ning)膠強(qiang)度可以提升(sheng)力學(xue)強度和自(zi)支撐能(neng)力，這將促(cu)進打印過程。魚(yu)糜的內(nèi)源性酶(mei)被Ca²⁺激活，催(cui)化肌球(qiu)蛋白重鏈交聯(lián)(lian)，這將提升凝(ning)膠強度。而且，由(you)于Ca²⁺的加入，鹽溶解(jie)增加了疏(shu)水相互作用(yong)和二硫鍵，這促(cu)進了蛋白(bai)質的聚(ju)集。連接蛋(dan)白分子(zi)的短長度二(er)硫鍵可(ke)以使凝膠(jiao)緊密來(lai)提升凝膠(jiao)強度。另外，隨著(zhe)Ca²⁺濃度的增加，魚(yu)糜的硬度、彈性(xing)、咀嚼性和粘(zhan)附性都隨(sui)之增加，這與(yu)凝膠強(qiang)度結(jie)果一致(zhi)。這些操作(zuo)增加了(le)凝膠(jiao)強度，這提(ti)升了(le)內(nèi)部(bu)蛋白質分子連(lian)接來(lai)強化(hua)結構的致(zhi)密性。蛋白分(fen)子能夠(gou)鎖住更多水分(fen)子來增(zeng)加持(chi)水能(neng)力，增加質(zhi)構特性(xing)。然而，隨著(zhe)Ca²⁺濃度超(chao)過20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜粘度下(xia)降。疏水力的增(zeng)加可能增加分(fen)子內(nèi)縮(suo)合和表面蛋(dan)白質的(de)疏水性(xing)，導致表面粘度(du)的下降。提升(sheng)的質(zhi)構和(he)下降的表面粘(zhan)度表明(ming)材料剛性的增(zeng)加，打(da)印時材料排列(lie)期間對(dui)材料的粘合(he)力下(xia)降，導致較差的(de)打印效果(guo)。而且(qie)，從打印(yin)后的凝膠(jiao)強度和質(zhi)構結(jie)果可(ke)知，凝(ning)膠強度(du)和質構(gou)顯著下降，表(biao)明打印過(guo)程軟(ruan)化了質構和(he)咀嚼性，這(zhe)適合于(yu)咀嚼(jue)困難的人群?；?ji)于打印后(hou)弱化的質構，Ca²⁺可以提升(sheng)材料的凝(ning)膠強度(du)和質構特性(xing)，這意味(wei)著Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能夠更好(hao)維持(chi)打印形狀(zhuang)來增加打印(yin)食品的吸(xi)引力，同時適合(he)特定人群(qun)。另外(wai)，熟化后的(de)打印食(shi)品結果表(biao)明Ca²⁺能夠賦予NS-XOS-魚糜(mi)更好(hao)的質(zhi)構特性(xing)，這能(neng)夠促進打印(yin)形狀的(de)形成。

原文(wen)下載連接

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