浙江工商(shang)大學(xué)(xue)食品與生物(wu)工程(cheng)學(xué)院研究人員(yuan)在國(guo)際食品(pin)期刊《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(jiu)人員利(li)用上海(hai)騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于測定3D打印魚(yu)糜的硬(ying)度、彈性、粘(zhan)附性(xing)、回復(fù)性和凝膠(jiao)強度等(deng)指標(biāo)。

魚糜的粘(zhan)度和塑(su)性是顯著的，魚(yu)糜是一(yi)種合(he)適的(de)3D打印材(cai)料。然而(er)，較低的打(da)印精(jing)確度限制(zhi)了其廣泛應(yīng)用(yong)。加入低聚木(mu)糖(XOS)可(ke)以提升魚(yu)糜打(da)印油(you)墨的打印精(jing)確度，改(gai)善打印對象的(de)自支撐能力(li)和抗形變能力(li)。同時，XOS能夠(gou)賦予(yu)3D打印(yin)魚糜抗氧化性(xing)。另外(wai)，加入20 mM/kg Ca²⁺到魚糜中能(neng)夠顯著改(gai)善打印(yin)精確度。隨著Ca²⁺的加入(ru)，魚糜的凝(ning)膠強度(du)和質(zhì)構(gòu)(gou)得到(dao)提升(sheng)，同時魚糜蛋(dan)白變(bian)得更稠密(mi)。而且，油墨中的(de)Ca²⁺能夠激活消化(hua)酶活性，增加(jia)酶和魚糜的(de)接觸。酶水(shui)解過(guo)程得到促進(jin)，這改善了(le)XOS的釋放速率和(he)抗氧化性。含有(you)Ca²⁺的功能魚糜(mi)可以被(bei)用于遞送(song)功能成分和提(ti)升打印(yin)效果。

下圖顯示了含(han)有不(bu)同Ca²⁺濃度的納米淀(dian)粉-XOS(NS-XOS)-魚糜凝(ning)膠強度(du)。相比(bi)NS-XOS-魚糜(mi)凝膠強(qiang)度(129 gf?mm)，在打印之前(qian)，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜凝膠強度(du)隨著(zhe)Ca²⁺濃度的增(zeng)加而增加，當(dāng)(dang)Ca²⁺濃度達(da)到20 mM/kg時，其凝(ning)膠強度增加(jia)24%。增加(jia)的凝膠強度(du)可以提(ti)升力(li)學(xué)強度和自(zi)支撐能力(li)，這將促進打(da)印過程。魚糜的(de)內(nèi)源性酶被(bei)Ca²⁺激活，催化(hua)肌球蛋白重(zhong)鏈交聯(lián)(lian)，這將提(ti)升凝膠強度。而(er)且，由(you)于Ca²⁺的加入(ru)，鹽溶解增(zeng)加了疏水(shui)相互(hu)作用和二(er)硫鍵，這(zhe)促進了蛋白(bai)質(zhì)的聚集。連接(jie)蛋白分子的短(duan)長度二硫(liu)鍵可以(yi)使凝膠緊密來(lai)提升(sheng)凝膠強度。另(ling)外，隨著Ca²⁺濃度的增(zeng)加，魚糜的(de)硬度、彈性(xing)、咀嚼(jue)性和粘附性(xing)都隨之增加(jia)，這與凝膠強度(du)結(jié)果一(yi)致。這些操(cao)作增加了凝膠(jiao)強度，這(zhe)提升(sheng)了內(nèi)(nei)部蛋白(bai)質(zhì)分子連接來(lai)強化(hua)結(jié)構(gòu)(gou)的致密(mi)性。蛋白分子(zi)能夠鎖住更(geng)多水分(fen)子來增(zeng)加持(chi)水能(neng)力，增加質(zhì)構(gòu)(gou)特性。然(ran)而，隨著Ca²⁺濃度超(chao)過20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜粘度下(xia)降。疏水(shui)力的增加(jia)可能增加分(fen)子內(nèi)(nei)縮合和表面蛋(dan)白質(zhì)(zhi)的疏(shu)水性，導(dǎo)致表面(mian)粘度(du)的下(xia)降。提升(sheng)的質(zhì)構(gòu)和下(xia)降的表(biao)面粘度表明材(cai)料剛性的增(zeng)加，打印時材(cai)料排列期間(jian)對材料的(de)粘合力下降(jiang)，導(dǎo)致較差的打(da)印效(xiao)果。而且，從打(da)印后的凝膠強(qiang)度和質(zhì)構(gòu)(gou)結(jié)果可知，凝(ning)膠強度和質(zhì)構(gòu)(gou)顯著(zhu)下降，表明(ming)打印過(guo)程軟化了質(zhì)(zhi)構(gòu)和咀嚼(jue)性，這適合于咀(ju)嚼困難(nan)的人群?；诖?da)印后弱化的質(zhì)(zhi)構(gòu)，Ca²⁺可以提(ti)升材料的(de)凝膠強(qiang)度和(he)質(zhì)構(gòu)特性，這(zhe)意味著Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能夠(gou)更好維持打(da)印形狀來增(zeng)加打印(yin)食品(pin)的吸引力，同時(shi)適合特定(ding)人群。另(ling)外，熟化后的(de)打印食品(pin)結(jié)果表明(ming)Ca²⁺能夠賦(fu)予NS-XOS-魚糜更(geng)好的質(zhì)構(gòu)特性(xing)，這能夠促(cu)進打(da)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