浙江工商大(da)學食品與生物(wu)工程(cheng)學院研究(jiu)人員在國際(ji)食品期(qi)刊《Food Bioscience》（Q1，IF：4.8）發(fā)表了(le)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(lun)文中，研究人員(yuan)利用(yong)上海騰(teng)拔Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于測(ce)定3D打印魚糜的(de)硬度(du)、彈性、粘附(fu)性、回復(fù)性(xing)和凝(ning)膠強度等指(zhi)標。

魚糜的粘度(du)和塑性(xing)是顯著的，魚糜(mi)是一種合(he)適的3D打印材料(liao)。然而，較(jiao)低的(de)打印(yin)精確度限制了(le)其廣泛應(yīng)用(yong)。加入(ru)低聚木糖(tang)(XOS)可以提升魚(yu)糜打印油墨的(de)打印精確度(du)，改善(shan)打印對(dui)象的自支撐能(neng)力和抗形變能(neng)力。同時，XOS能夠賦(fu)予3D打(da)印魚糜抗氧(yang)化性。另(ling)外，加(jia)入20 mM/kg Ca²⁺到魚糜中能(neng)夠顯著改善打(da)印精確度。隨(sui)著Ca²⁺的加入，魚糜(mi)的凝膠強度(du)和質(zhì)構(gòu)(gou)得到提升，同時(shi)魚糜蛋白變得(de)更稠(chou)密。而且，油墨(mo)中的Ca²⁺能夠激(ji)活消化酶活(huo)性，增(zeng)加酶和(he)魚糜的接觸(chu)。酶水解過程得(de)到促進，這改善(shan)了XOS的釋放速率(lv)和抗氧化(hua)性。含有Ca²⁺的功能魚(yu)糜可以被用(yong)于遞送功(gong)能成分(fen)和提升打(da)印效果。

下圖顯示(shi)了含有不同(tong)Ca²⁺濃度的納米(mi)淀粉-XOS(NS-XOS)-魚糜(mi)凝膠(jiao)強度(du)。相比NS-XOS-魚(yu)糜凝膠(jiao)強度(129 gf?mm)，在(zai)打印之前，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜(mi)凝膠強度隨著(zhe)Ca²⁺濃度的增(zeng)加而增加，當Ca²⁺濃度達到20 mM/kg時，其(qi)凝膠強度(du)增加24%。增加的凝(ning)膠強度可(ke)以提升力學強(qiang)度和自(zi)支撐能力，這將(jiang)促進打(da)印過(guo)程。魚糜(mi)的內(nèi)(nei)源性酶被Ca²⁺激活(huo)，催化(hua)肌球蛋白(bai)重鏈交聯(lián)(lian)，這將提升凝膠(jiao)強度。而且，由(you)于Ca²⁺的加入，鹽溶解(jie)增加了疏(shu)水相互作(zuo)用和二(er)硫鍵(jian)，這促進(jin)了蛋白質(zhì)的(de)聚集。連接(jie)蛋白分子的短(duan)長度二硫鍵(jian)可以使(shi)凝膠緊密來提(ti)升凝膠強(qiang)度。另外(wai)，隨著Ca²⁺濃度(du)的增加，魚(yu)糜的硬度、彈性(xing)、咀嚼性和粘(zhan)附性都隨之增(zeng)加，這(zhe)與凝膠(jiao)強度結(jié)(jie)果一致。這(zhe)些操(cao)作增加了凝(ning)膠強度，這(zhe)提升了內(nèi)部(bu)蛋白質(zhì)分(fen)子連接(jie)來強化結(jié)構(gòu)的(de)致密性(xing)。蛋白分(fen)子能夠鎖住更(geng)多水分子(zi)來增加持(chi)水能力，增加質(zhì)(zhi)構(gòu)特性。然而，隨(sui)著Ca²⁺濃度超過(guo)20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜粘度下降(jiang)。疏水力的(de)增加可(ke)能增(zeng)加分子內(nèi)縮(suo)合和表面(mian)蛋白(bai)質(zhì)的疏(shu)水性，導致表面(mian)粘度的(de)下降(jiang)。提升的(de)質(zhì)構(gòu)和下降的(de)表面粘度表明(ming)材料(liao)剛性(xing)的增加，打印時(shi)材料排列期間(jian)對材料的(de)粘合力(li)下降，導致較差(cha)的打印效(xiao)果。而且，從(cong)打印后的凝膠(jiao)強度(du)和質(zhì)構(gòu)結(jié)果可(ke)知，凝膠強(qiang)度和質(zhì)構(gòu)顯著(zhu)下降(jiang)，表明打印過(guo)程軟化了質(zhì)構(gòu)(gou)和咀嚼性，這(zhe)適合于咀嚼(jue)困難的人(ren)群。基于打印(yin)后弱化的質(zhì)構(gòu)(gou)，Ca²⁺可以提升材(cai)料的凝膠強(qiang)度和(he)質(zhì)構(gòu)特性(xing)，這意味(wei)著Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能(neng)夠更好(hao)維持打印形狀(zhuang)來增(zeng)加打(da)印食品的吸(xi)引力(li)，同時適合(he)特定人群(qun)。另外，熟化(hua)后的打印食品(pin)結(jié)果表(biao)明Ca²⁺能夠賦予NS-XOS-魚(yu)糜更好的質(zhì)(zhi)構(gòu)特性(xing)，這能夠促進(jin)打印形狀的(de)形成。

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