浙江工(gong)商大學食(shi)品與生物(wu)工程學院研(yan)究人員在(zai)國際食品期刊(kan)《Food Bioscience》（Q1，IF：4.8）發(fā)表(biao)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(wen)。在該(gai)論文中，研究人(ren)員利用上海騰(teng)拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用于(yu)測定3D打(da)印魚糜的(de)硬度、彈性、粘(zhan)附性、回復性和(he)凝膠(jiao)強度等指(zhi)標。

魚糜的(de)粘度和塑(su)性是(shi)顯著的，魚糜是(shi)一種合(he)適的3D打印材(cai)料。然而(er)，較低的(de)打印精確度限(xian)制了其(qi)廣泛應用。加入(ru)低聚木糖(tang)(XOS)可以提升魚糜(mi)打印油墨的打(da)印精確(que)度，改善打(da)印對象(xiang)的自支撐能(neng)力和抗形變能(neng)力。同時，XOS能夠(gou)賦予3D打印魚糜(mi)抗氧化性。另(ling)外，加入20 mM/kg Ca²⁺到魚糜中(zhong)能夠顯著改善(shan)打印精(jing)確度。隨著(zhe)Ca²⁺的加入，魚(yu)糜的凝膠強(qiang)度和質(zhì)構(gòu)(gou)得到(dao)提升(sheng)，同時魚糜蛋白(bai)變得更(geng)稠密。而且(qie)，油墨中的Ca²⁺能夠激活消(xiao)化酶活(huo)性，增加(jia)酶和(he)魚糜的(de)接觸。酶水解(jie)過程得到促(cu)進，這改(gai)善了XOS的釋(shi)放速(su)率和抗氧化性(xing)。含有Ca²⁺的功能(neng)魚糜可以(yi)被用于遞送功(gong)能成分和提(ti)升打印效(xiao)果。

下圖顯示(shi)了含有不同Ca²⁺濃度的納米(mi)淀粉-XOS(NS-XOS)-魚糜凝(ning)膠強度。相比(bi)NS-XOS-魚糜凝膠強(qiang)度(129 gf?mm)，在打(da)印之前，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜(mi)凝膠強度隨(sui)著Ca²⁺濃度(du)的增(zeng)加而增加，當(dang)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(ke)以提(ti)升力學強(qiang)度和自支撐(cheng)能力，這(zhe)將促進(jin)打印過程。魚糜(mi)的內(nèi)源性(xing)酶被Ca²⁺激活，催化肌(ji)球蛋白重鏈(lian)交聯(lián)，這將提升(sheng)凝膠強度。而且(qie)，由于Ca²⁺的加入，鹽溶解(jie)增加了(le)疏水相互作用(yong)和二硫鍵，這促(cu)進了(le)蛋白(bai)質(zhì)的聚(ju)集。連接(jie)蛋白分子的(de)短長度(du)二硫(liu)鍵可以使(shi)凝膠緊密來提(ti)升凝(ning)膠強(qiang)度。另外，隨著(zhe)Ca²⁺濃度的(de)增加，魚糜(mi)的硬度、彈(dan)性、咀(ju)嚼性(xing)和粘附性都隨(sui)之增(zeng)加，這與凝膠(jiao)強度結(jié)(jie)果一(yi)致。這些操作增(zeng)加了凝膠強度(du)，這提升了(le)內(nèi)部(bu)蛋白質(zhì)分(fen)子連接來強化(hua)結(jié)構(gòu)(gou)的致(zhi)密性。蛋白分(fen)子能夠鎖住(zhu)更多水分子來(lai)增加持水能(neng)力，增加(jia)質(zhì)構(gòu)特性。然而(er)，隨著Ca²⁺濃度(du)超過20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜(mi)粘度下降(jiang)。疏水力的(de)增加(jia)可能增(zeng)加分子(zi)內(nèi)縮(suo)合和(he)表面蛋白(bai)質(zhì)的(de)疏水性，導(dao)致表(biao)面粘(zhan)度的下降。提(ti)升的質(zhì)構(gòu)(gou)和下降的表面(mian)粘度表明(ming)材料(liao)剛性的增(zeng)加，打印時材料(liao)排列期間對材(cai)料的粘合力下(xia)降，導致較差的(de)打印效果。而(er)且，從打印(yin)后的凝膠強(qiang)度和(he)質(zhì)構(gòu)結(jié)果(guo)可知，凝膠強(qiang)度和質(zhì)構(gòu)顯(xian)著下降，表明打(da)印過程(cheng)軟化了(le)質(zhì)構(gòu)和咀嚼性(xing)，這適合于(yu)咀嚼困難的(de)人群?；诖蛴?yin)后弱化的質(zhì)構(gòu)(gou)，Ca²⁺可以提升材料(liao)的凝(ning)膠強度和質(zhì)構(gòu)(gou)特性，這意(yi)味著Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能(neng)夠更好維(wei)持打印形(xing)狀來(lai)增加打印(yin)食品(pin)的吸引力，同時(shi)適合特定人(ren)群。另外，熟化后(hou)的打印(yin)食品結(jié)果表(biao)明Ca²⁺能夠賦(fu)予NS-XOS-魚糜更好(hao)的質(zhì)構(gòu)特性，這(zhe)能夠促進(jin)打印(yin)形狀的形成(cheng)。

原文下(xia)載連接

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