浙江工(gong)商大學(xué)食品(pin)與生物工程學(xué)(xue)院研究人(ren)員在(zai)國(guó)際食(shi)品期刊《Food Bioscience》（Q1，IF：4.8）發(fā)表了題為"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(wen)中，研究人員利(li)用上海騰拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用于測(cè)(ce)定3D打(da)印魚(yú)糜的硬度(du)、彈性、粘附(fu)性、回(hui)復(fù)性(xing)和凝(ning)膠強(qiáng)度等指(zhi)標(biāo)。

魚(yú)糜的(de)粘度和(he)塑性(xing)是顯著(zhu)的，魚(yú)糜(mi)是一種合適的(de)3D打印(yin)材料(liao)。然而，較低(di)的打(da)印精(jing)確度限制了(le)其廣泛應(yīng)用。加(jia)入低聚(ju)木糖(XOS)可以提(ti)升魚(yú)(yu)糜打印油墨的(de)打印精確(que)度，改(gai)善打(da)印對(duì)象(xiang)的自(zi)支撐(cheng)能力和抗形變(bian)能力。同(tong)時(shí)，XOS能夠賦予(yu)3D打印魚(yú)糜(mi)抗氧化性。另外(wai)，加入(ru)20 mM/kg Ca²⁺到魚(yú)糜中(zhong)能夠顯著改(gai)善打印精(jing)確度。隨著Ca²⁺的加(jia)入，魚(yú)糜(mi)的凝(ning)膠強(qiáng)(qiang)度和(he)質(zhì)構(gòu)得到提(ti)升，同時(shí)(shi)魚(yú)糜蛋(dan)白變得更(geng)稠密(mi)。而且(qie)，油墨中的Ca²⁺能夠激活消(xiao)化酶活性，增(zeng)加酶(mei)和魚(yú)糜的接觸(chu)。酶水解過(guò)程(cheng)得到促(cu)進(jìn)，這改(gai)善了XOS的釋放速(su)率和抗(kang)氧化性。含有Ca²⁺的功能魚(yú)糜(mi)可以被用于(yu)遞送功能(neng)成分和(he)提升打印(yin)效果。

下圖顯示了含(han)有不同Ca²⁺濃度的納米淀(dian)粉-XOS(NS-XOS)-魚(yú)糜(mi)凝膠強(qiáng)度。相(xiang)比NS-XOS-魚(yú)糜凝膠強(qiáng)(qiang)度(129 gf?mm)，在打印之前(qian)，Ca²⁺-NS-XOS-魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度(du)隨著Ca²⁺濃度的(de)增加而增(zeng)加，當(dāng)(dang)Ca²⁺濃度達(dá)到(dao)20 mM/kg時(shí)，其凝(ning)膠強(qiáng)度增(zeng)加24%。增加(jia)的凝(ning)膠強(qiáng)(qiang)度可以提升(sheng)力學(xué)強(qiáng)度(du)和自支撐(cheng)能力，這將促(cu)進(jìn)打印(yin)過(guò)程(cheng)。魚(yú)糜的內(nèi)源性(xing)酶被Ca²⁺激活，催(cui)化肌球蛋(dan)白重鏈交聯(lián)(lian)，這將提升凝膠(jiao)強(qiáng)度。而且，由于(yu)Ca²⁺的加入，鹽溶(rong)解增(zeng)加了疏水相(xiang)互作用(yong)和二硫(liu)鍵，這(zhe)促進(jìn)了蛋(dan)白質(zhì)的(de)聚集(ji)。連接(jie)蛋白分子(zi)的短長(zhǎng)度二硫(liu)鍵可以使凝(ning)膠緊(jin)密來(lái)提升凝膠(jiao)強(qiáng)度。另外(wai)，隨著Ca²⁺濃度的增加(jia)，魚(yú)糜的硬度(du)、彈性、咀嚼性和(he)粘附性都隨之(zhi)增加(jia)，這與(yu)凝膠強(qiáng)度結(jié)(jie)果一致。這些操(cao)作增(zeng)加了凝膠(jiao)強(qiáng)度，這提(ti)升了內(nèi)部(bu)蛋白質(zhì)分(fen)子連接(jie)來(lái)強(qiáng)(qiang)化結(jié)構(gòu)的致密(mi)性。蛋白分(fen)子能夠(gou)鎖住更(geng)多水(shui)分子來(lái)增(zeng)加持水能力(li)，增加(jia)質(zhì)構(gòu)特性。然而(er)，隨著(zhe)Ca²⁺濃度超(chao)過(guò)20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚(yú)糜粘度(du)下降。疏水力(li)的增加(jia)可能增加(jia)分子內(nèi)(nei)縮合和表(biao)面蛋白質(zhì)的疏(shu)水性，導(dǎo)(dao)致表面粘度(du)的下降(jiang)。提升的(de)質(zhì)構(gòu)和下(xia)降的表面粘度(du)表明材料剛(gang)性的增加，打印(yin)時(shí)材料排列期(qi)間對(duì)材(cai)料的粘合力(li)下降，導(dǎo)致較差(cha)的打印效果。而(er)且，從打(da)印后的凝膠強(qiáng)(qiang)度和質(zhì)構(gòu)結(jié)果(guo)可知，凝膠(jiao)強(qiáng)度和(he)質(zhì)構(gòu)(gou)顯著(zhu)下降，表明打(da)印過(guò)(guo)程軟化了質(zhì)(zhi)構(gòu)和咀嚼性(xing)，這適合(he)于咀嚼困難(nan)的人(ren)群?；诖蛴『?hou)弱化的(de)質(zhì)構(gòu)(gou)，Ca²⁺可以(yi)提升(sheng)材料的凝膠(jiao)強(qiáng)度和(he)質(zhì)構(gòu)特性，這意(yi)味著Ca²⁺-NS-XOS-魚(yú)糜能夠更(geng)好維持打印形(xing)狀來(lái)(lai)增加打(da)印食品的(de)吸引力，同(tong)時(shí)適合特(te)定人群。另外，熟(shu)化后的打印(yin)食品(pin)結(jié)果表(biao)明Ca²⁺能夠賦予NS-XOS-魚(yú)糜(mi)更好的(de)質(zhì)構(gòu)特性(xing)，這能夠促進(jìn)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