浙江工商大學(xué)(xue)食品與生(sheng)物工程學(xué)院(yuan)研究人員(yuan)在國際食品(pin)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(yuan)利用上海(hai)騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用于(yu)測定3D打(da)印魚糜的硬度(du)、彈性、粘附性、回(hui)復(fù)性和凝膠強(qiáng)(qiang)度等指標(biāo)。

魚糜的粘度(du)和塑性是(shi)顯著(zhu)的，魚糜(mi)是一種合(he)適的(de)3D打印材料。然(ran)而，較低的(de)打印精(jing)確度(du)限制了其廣泛(fan)應(yīng)用(yong)。加入(ru)低聚木糖(XOS)可(ke)以提升魚糜(mi)打印油(you)墨的(de)打印精確度，改(gai)善打(da)印對象的自(zi)支撐(cheng)能力和(he)抗形變能(neng)力。同時，XOS能夠(gou)賦予3D打印魚(yu)糜抗(kang)氧化性。另(ling)外，加入20 mM/kg Ca²⁺到魚(yu)糜中(zhong)能夠顯著改善(shan)打印(yin)精確度。隨著Ca²⁺的加入，魚糜的(de)凝膠強(qiáng)度和(he)質(zhì)構(gòu)得到提(ti)升，同時魚(yu)糜蛋白(bai)變得更稠密(mi)。而且，油(you)墨中的Ca²⁺能夠(gou)激活消化(hua)酶活性，增(zeng)加酶和魚糜的(de)接觸(chu)。酶水解過程得(de)到促進(jìn)，這改善(shan)了XOS的釋放速率和(he)抗氧化性(xing)。含有Ca²⁺的功能魚糜(mi)可以被(bei)用于(yu)遞送功能(neng)成分(fen)和提升打(da)印效果。

下圖顯示了(le)含有(you)不同Ca²⁺濃度的納(na)米淀粉(fen)-XOS(NS-XOS)-魚糜凝膠強(qiáng)(qiang)度。相比(bi)NS-XOS-魚糜(mi)凝膠強(qiáng)度(du)(129 gf?mm)，在打印之前(qian)，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜(mi)凝膠強(qiáng)(qiang)度隨著Ca²⁺濃度的增(zeng)加而增加(jia)，當(dāng)Ca²⁺濃度達(dá)到(dao)20 mM/kg時，其凝膠(jiao)強(qiáng)度增加24%。增加(jia)的凝(ning)膠強(qiáng)度(du)可以提升力(li)學(xué)強(qiáng)度和自支(zhi)撐能力，這將(jiang)促進(jìn)打印過(guo)程。魚糜的內(nèi)源(yuan)性酶(mei)被Ca²⁺激活，催化(hua)肌球蛋白重鏈(lian)交聯(lián)，這將提(ti)升凝膠(jiao)強(qiáng)度。而(er)且，由(you)于Ca²⁺的加入，鹽溶(rong)解增加了(le)疏水(shui)相互作(zuo)用和(he)二硫鍵，這(zhe)促進(jìn)了(le)蛋白(bai)質(zhì)的聚(ju)集。連(lian)接蛋白分子的(de)短長度二硫鍵(jian)可以使凝膠緊(jin)密來提升凝膠(jiao)強(qiáng)度(du)。另外，隨著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(zeng)加，這與(yu)凝膠(jiao)強(qiáng)度結(jié)果一(yi)致。這(zhe)些操作(zuo)增加了凝膠(jiao)強(qiáng)度(du)，這提升了(le)內(nèi)部蛋白(bai)質(zhì)分(fen)子連接(jie)來強(qiáng)(qiang)化結(jié)構(gòu)的(de)致密性。蛋白分(fen)子能夠鎖住(zhu)更多(duo)水分子來增(zeng)加持水能(neng)力，增加質(zhì)構(gòu)特(te)性。然而，隨著(zhe)Ca²⁺濃度(du)超過20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜粘度(du)下降。疏水力(li)的增加(jia)可能增加(jia)分子內(nèi)縮合(he)和表(biao)面蛋白質(zhì)的(de)疏水性，導(dǎo)(dao)致表面粘度(du)的下降。提升(sheng)的質(zhì)構(gòu)和(he)下降的表面(mian)粘度(du)表明材料剛性(xing)的增加，打印時(shi)材料(liao)排列(lie)期間對材(cai)料的粘合(he)力下(xia)降，導(dǎo)致較差(cha)的打印(yin)效果(guo)。而且，從打(da)印后(hou)的凝膠強(qiáng)度和(he)質(zhì)構(gòu)結(jié)(jie)果可知，凝(ning)膠強(qiáng)度(du)和質(zhì)構(gòu)顯著(zhu)下降(jiang)，表明打印(yin)過程(cheng)軟化了質(zhì)構(gòu)(gou)和咀嚼(jue)性，這(zhe)適合于咀(ju)嚼困難的(de)人群。基于打印(yin)后弱化的質(zhì)(zhi)構(gòu)，Ca²⁺可以提(ti)升材料的(de)凝膠強(qiáng)度(du)和質(zhì)構(gòu)特性，這(zhe)意味著Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能夠更(geng)好維持打(da)印形狀來(lai)增加打(da)印食品的(de)吸引力，同(tong)時適合特定(ding)人群。另外，熟(shu)化后的打印食(shi)品結(jié)果(guo)表明Ca²⁺能夠賦予(yu)NS-XOS-魚糜(mi)更好的(de)質(zhì)構(gòu)(gou)特性，這(zhe)能夠促進(jìn)(jin)打印形狀的(de)形成。

原文下(xia)載連接

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