浙江工商(shang)大學(xué)食品(pin)與生物工程學(xué)(xue)院研究人員(yuan)在國(guó)際食品期(qi)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。在該論文中，研(yan)究人員利用上(shang)海騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于測(cè)定(ding)3D打印魚(yu)糜的(de)硬度、彈性、粘(zhan)附性、回復(fù)性和(he)凝膠強(qiáng)度等(deng)指標(biāo)。

魚糜(mi)的粘(zhan)度和塑性(xing)是顯著的(de)，魚糜是一種(zhong)合適的3D打(da)印材料。然而(er)，較低的打印精(jing)確度(du)限制了其(qi)廣泛應(yīng)用。加(jia)入低聚木糖(tang)(XOS)可以提升魚(yu)糜打印油墨的(de)打印精(jing)確度(du)，改善(shan)打印對(duì)象(xiang)的自支(zhi)撐能力和抗(kang)形變能力(li)。同時(shí)(shi)，XOS能夠賦予3D打(da)印魚糜抗氧化(hua)性。另外，加入(ru)20 mM/kg Ca²⁺到魚糜中能夠(gou)顯著改善打印(yin)精確度。隨著(zhe)Ca²⁺的加入(ru)，魚糜(mi)的凝(ning)膠強(qiáng)度和質(zhì)構(gòu)(gou)得到提(ti)升，同時(shí)魚(yu)糜蛋(dan)白變得更稠(chou)密。而(er)且，油(you)墨中的Ca²⁺能夠激活消(xiao)化酶活性(xing)，增加酶(mei)和魚糜的(de)接觸。酶水(shui)解過(guò)程得到促(cu)進(jìn)，這改善(shan)了XOS的釋放速(su)率和抗氧化(hua)性。含有Ca²⁺的功能魚(yu)糜可以被用于(yu)遞送(song)功能成分和(he)提升打(da)印效果。

下圖(tu)顯示了含有不(bu)同Ca²⁺濃度的納米淀(dian)粉-XOS(NS-XOS)-魚糜(mi)凝膠強(qiáng)(qiang)度。相比NS-XOS-魚(yu)糜凝膠強(qiáng)(qiang)度(129 gf?mm)，在打印之前(qian)，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜凝膠(jiao)強(qiáng)度(du)隨著(zhe)Ca²⁺濃度的(de)增加而增(zeng)加，當(dāng)(dang)Ca²⁺濃度達(dá)(da)到20 mM/kg時(shí)，其凝膠(jiao)強(qiáng)度增加(jia)24%。增加的凝膠(jiao)強(qiáng)度可(ke)以提升力學(xué)強(qiáng)(qiang)度和自支(zhi)撐能(neng)力，這將(jiang)促進(jìn)打印過(guò)程(cheng)。魚糜的內(nèi)源(yuan)性酶被Ca²⁺激活，催化肌球(qiu)蛋白重(zhong)鏈交聯(lián)，這將提(ti)升凝膠強(qiáng)度。而(er)且，由(you)于Ca²⁺的加入，鹽溶(rong)解增加(jia)了疏水相(xiang)互作用和(he)二硫鍵，這(zhe)促進(jìn)了蛋(dan)白質(zhì)的聚集。連(lian)接蛋白分(fen)子的短長(zhǎng)度二(er)硫鍵可以使凝(ning)膠緊密來(lái)提(ti)升凝膠強(qiáng)(qiang)度。另(ling)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(xing)都隨之增加(jia)，這與凝(ning)膠強(qiáng)度(du)結(jié)果一致。這(zhe)些操作增加了(le)凝膠強(qiáng)度(du)，這提升(sheng)了內(nèi)部蛋白質(zhì)(zhi)分子連(lian)接來(lái)強(qiáng)化結(jié)(jie)構(gòu)的致密性。蛋(dan)白分子能夠(gou)鎖住(zhu)更多水分(fen)子來(lái)增加持(chi)水能力(li)，增加質(zhì)構(gòu)特(te)性。然而(er)，隨著Ca²⁺濃度超過(guò)(guo)20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜粘度(du)下降(jiang)。疏水(shui)力的增加(jia)可能增加分(fen)子內(nèi)縮(suo)合和表(biao)面蛋白質(zhì)(zhi)的疏水性，導(dǎo)致(zhi)表面粘度的下(xia)降。提升的(de)質(zhì)構(gòu)和下降(jiang)的表面(mian)粘度表明材(cai)料剛性(xing)的增加，打印(yin)時(shí)材料排(pai)列期間(jian)對(duì)材(cai)料的粘合力(li)下降(jiang)，導(dǎo)致(zhi)較差的打印效(xiao)果。而且，從(cong)打印(yin)后的凝膠(jiao)強(qiáng)度和質(zhì)構(gòu)結(jié)(jie)果可知，凝膠強(qiáng)(qiang)度和(he)質(zhì)構(gòu)顯著下(xia)降，表明(ming)打印(yin)過(guò)程(cheng)軟化了質(zhì)(zhi)構(gòu)和(he)咀嚼性，這適(shi)合于咀嚼困難(nan)的人群?；?ji)于打印(yin)后弱(ruo)化的質(zhì)構(gòu)，Ca²⁺可以提升(sheng)材料的凝膠強(qiáng)(qiang)度和質(zhì)構(gòu)(gou)特性(xing)，這意味著Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能夠更(geng)好維持打印形(xing)狀來(lái)(lai)增加打印食(shi)品的(de)吸引力，同時(shí)適(shi)合特定(ding)人群。另外，熟(shu)化后的打印食(shi)品結(jié)(jie)果表明Ca²⁺能夠賦予NS-XOS-魚(yu)糜更好的質(zhì)構(gòu)(gou)特性，這能夠促(cu)進(jìn)打印(yin)形狀的形成。

原文下載(zai)連接

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