浙江(jiang)工商(shang)大學(xué)食(shi)品與(yu)生物工程學(xué)(xue)院研(yan)究人員在國(guo)際食品(pin)期刊《Food Bioscience》（Q1，IF：4.8）發(fā)表了題(ti)為"Study on the structure and preservation mechanism of 3D-Printed surimi with Ca²⁺ and Xylo-oligosaccharides"的研究(jiu)論文。在該論文中，研(yan)究人員利用上(shang)海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用于(yu)測定3D打印魚(yu)糜的硬度(du)、彈性、粘(zhan)附性、回復(fù)(fu)性和(he)凝膠強(qiáng)度等(deng)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3D打印(yin)材料(liao)。然而，較低的(de)打印精(jing)確度(du)限制了(le)其廣泛應(yīng)用。加(jia)入低聚木(mu)糖(XOS)可以提升(sheng)魚糜打(da)印油墨的打印(yin)精確度(du)，改善打印對(dui)象的自支(zhi)撐能力和(he)抗形變能力(li)。同時(shí)，XOS能(neng)夠賦予(yu)3D打印(yin)魚糜抗氧化性(xing)。另外，加入20 mM/kg Ca²⁺到魚糜中(zhong)能夠顯著改(gai)善打印精確(que)度。隨著Ca²⁺的加(jia)入，魚糜的凝(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(de)更稠密(mi)。而且(qie)，油墨中的Ca²⁺能夠激活消(xiao)化酶活性(xing)，增加酶和(he)魚糜的接(jie)觸。酶水解過(guo)程得到促進(jìn)，這(zhe)改善了(le)XOS的釋放速率(lv)和抗氧化(hua)性。含(han)有Ca²⁺的功能魚糜可(ke)以被用于遞送(song)功能成分和提(ti)升打印效(xiao)果。

下圖顯(xian)示了含有(you)不同Ca²⁺濃度的(de)納米淀粉-XOS(NS-XOS)-魚(yu)糜凝(ning)膠強(qiáng)度(du)。相比NS-XOS-魚糜凝(ning)膠強(qiáng)度(du)(129 gf?mm)，在打印之(zhi)前，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜凝膠強(qiáng)(qiang)度隨著Ca²⁺濃度的增加而(er)增加，當(dāng)(dang)Ca²⁺濃度達(dá)到(dao)20 mM/kg時(shí)，其凝膠(jiao)強(qiáng)度增加24%。增加(jia)的凝膠強(qiáng)度(du)可以提升力學(xué)(xue)強(qiáng)度和自支撐(cheng)能力，這將(jiang)促進(jìn)打印(yin)過程。魚糜(mi)的內(nèi)(nei)源性酶被(bei)Ca²⁺激活(huo)，催化肌球蛋白(bai)重鏈交聯(lián)，這將(jiang)提升(sheng)凝膠強(qiáng)度。而且(qie)，由于Ca²⁺的加入，鹽溶(rong)解增加了(le)疏水(shui)相互作用和二(er)硫鍵，這促進(jìn)了(le)蛋白質(zhì)的(de)聚集。連(lian)接蛋白(bai)分子(zi)的短長度(du)二硫(liu)鍵可(ke)以使(shi)凝膠緊密(mi)來提升(sheng)凝膠(jiao)強(qiáng)度。另外(wai)，隨著Ca²⁺濃度的增加，魚(yu)糜的硬度(du)、彈性、咀(ju)嚼性和粘(zhan)附性都隨之(zhi)增加，這與凝膠(jiao)強(qiáng)度(du)結(jié)果一致。這(zhe)些操作(zuo)增加了凝膠強(qiáng)(qiang)度，這提升(sheng)了內(nèi)部(bu)蛋白質(zhì)分(fen)子連接來(lai)強(qiáng)化結(jié)構(gòu)(gou)的致密性。蛋白(bai)分子(zi)能夠鎖住(zhu)更多水分(fen)子來增加(jia)持水能力(li)，增加質(zhì)(zhi)構(gòu)特(te)性。然而，隨(sui)著Ca²⁺濃度超過20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜(mi)粘度下降。疏(shu)水力的增加可(ke)能增加(jia)分子內(nèi)(nei)縮合(he)和表面(mian)蛋白(bai)質(zhì)的疏水性，導(dǎo)(dao)致表面粘度的(de)下降。提升的(de)質(zhì)構(gòu)和下降(jiang)的表(biao)面粘度表明材(cai)料剛(gang)性的增加(jia)，打印時(shí)材(cai)料排列期間(jian)對材料的粘(zhan)合力下(xia)降，導(dǎo)(dao)致較差的打印(yin)效果。而且(qie)，從打印后的凝(ning)膠強(qiáng)度和(he)質(zhì)構(gòu)(gou)結(jié)果可知，凝膠(jiao)強(qiáng)度和(he)質(zhì)構(gòu)顯著(zhu)下降(jiang)，表明打印(yin)過程軟化了質(zhì)(zhi)構(gòu)和(he)咀嚼性，這適合(he)于咀嚼困難的(de)人群?；诖?da)印后弱化(hua)的質(zhì)構(gòu)，Ca²⁺可以提升材料(liao)的凝膠(jiao)強(qiáng)度和質(zhì)(zhi)構(gòu)特性，這意(yi)味著Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能夠(gou)更好維持(chi)打印形(xing)狀來增加(jia)打印食品的吸(xi)引力，同(tong)時(shí)適合特(te)定人群(qun)。另外，熟(shu)化后的打印食(shi)品結(jié)果表明(ming)Ca²⁺能夠賦(fu)予NS-XOS-魚糜更好的(de)質(zhì)構(gòu)特(te)性，這能(neng)夠促進(jìn)打印(yin)形狀的(de)形成(cheng)。

原文下(xia)載連(lian)接

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