浙江(jiang)工商大學(xué)(xue)食品與生(sheng)物工程學(xué)(xue)院研究人員(yuan)在國(guó)際食品(pin)期刊《Food Bioscience》（Q1，IF：4.8）發(fā)表了(le)題為(wei)"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(yong)于測(cè)定3D打(da)印魚糜的(de)硬度、彈性、粘(zhan)附性、回復(fù)性(xing)和凝(ning)膠強(qiáng)度等指標(biāo)(biao)。

魚糜的(de)粘度和塑性(xing)是顯著(zhu)的，魚糜(mi)是一種合適的(de)3D打印材料。然而(er)，較低的(de)打印精確度限(xian)制了其(qi)廣泛應(yīng)(ying)用。加入低聚木(mu)糖(XOS)可以(yi)提升魚(yu)糜打印油(you)墨的打印精(jing)確度，改善打(da)印對(duì)象(xiang)的自支撐(cheng)能力和抗形(xing)變能力(li)。同時(shí)，XOS能(neng)夠賦(fu)予3D打(da)印魚糜抗(kang)氧化性。另外(wai)，加入20 mM/kg Ca²⁺到魚糜中能(neng)夠顯(xian)著改善(shan)打印(yin)精確度。隨著Ca²⁺的加入，魚糜的(de)凝膠(jiao)強(qiáng)度(du)和質(zhì)(zhi)構(gòu)得到提(ti)升，同時(shí)魚(yu)糜蛋白(bai)變得更(geng)稠密。而且，油(you)墨中(zhong)的Ca²⁺能夠(gou)激活消化(hua)酶活性，增加(jia)酶和魚糜的(de)接觸。酶(mei)水解(jie)過程得到促(cu)進(jìn)，這改善(shan)了XOS的釋(shi)放速率和抗氧(yang)化性(xing)。含有Ca²⁺的功能(neng)魚糜可(ke)以被用于遞送(song)功能成分和提(ti)升打印效(xiao)果。

下圖顯示了含(han)有不同Ca²⁺濃度的納米淀(dian)粉-XOS(NS-XOS)-魚糜凝膠(jiao)強(qiáng)度(du)。相比NS-XOS-魚(yu)糜凝膠(jiao)強(qiáng)度(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(du)的增加而增(zeng)加，當(dāng)(dang)Ca²⁺濃度達(dá)(da)到20 mM/kg時(shí)，其凝膠強(qiáng)(qiang)度增加(jia)24%。增加的凝(ning)膠強(qiáng)度可以提(ti)升力學(xué)強(qiáng)(qiang)度和自支撐能(neng)力，這將促進(jìn)(jin)打印過程。魚糜(mi)的內(nèi)源(yuan)性酶被Ca²⁺激活(huo)，催化肌球蛋(dan)白重鏈交聯(lián)(lian)，這將提升(sheng)凝膠強(qiáng)度(du)。而且，由于Ca²⁺的加(jia)入，鹽(yan)溶解(jie)增加(jia)了疏水(shui)相互作用和二(er)硫鍵，這促進(jìn)了(le)蛋白質(zhì)的聚集(ji)。連接蛋白分子(zi)的短長(zhǎng)(zhang)度二硫鍵可(ke)以使(shi)凝膠緊密(mi)來提升凝膠(jiao)強(qiáng)度(du)。另外，隨著Ca²⁺濃度(du)的增加，魚糜(mi)的硬度(du)、彈性、咀嚼(jue)性和粘附性(xing)都隨之增(zeng)加，這(zhe)與凝膠(jiao)強(qiáng)度結(jié)果一(yi)致。這(zhe)些操(cao)作增加了凝(ning)膠強(qiáng)(qiang)度，這提升了內(nèi)(nei)部蛋白質(zhì)分(fen)子連接來(lai)強(qiáng)化結(jié)構(gòu)的致(zhi)密性。蛋白分(fen)子能夠(gou)鎖住更多水(shui)分子來(lai)增加持水能力(li)，增加質(zhì)構(gòu)(gou)特性。然而，隨(sui)著Ca²⁺濃度超過20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜粘度下(xia)降。疏(shu)水力的(de)增加可能增(zeng)加分子內(nèi)縮合(he)和表面(mian)蛋白質(zhì)的疏水(shui)性，導(dǎo)致表(biao)面粘度(du)的下降(jiang)。提升的質(zhì)(zhi)構(gòu)和下(xia)降的表面(mian)粘度(du)表明材料剛性(xing)的增加，打印(yin)時(shí)材(cai)料排列期間對(duì)(dui)材料的粘合力(li)下降，導(dǎo)致較(jiao)差的打印(yin)效果。而(er)且，從打印后的(de)凝膠強(qiáng)度和質(zhì)(zhi)構(gòu)結(jié)果(guo)可知，凝膠強(qiáng)(qiang)度和質(zhì)構(gòu)顯著(zhu)下降，表明(ming)打印過(guo)程軟(ruan)化了質(zhì)構(gòu)和(he)咀嚼性(xing)，這適合于咀(ju)嚼困難的人(ren)群?；诖?da)印后弱化的(de)質(zhì)構(gòu)，Ca²⁺可以(yi)提升材料的凝(ning)膠強(qiáng)(qiang)度和質(zhì)構(gòu)特(te)性，這意味著Ca²⁺-NS-XOS-魚糜(mi)能夠更(geng)好維持打印(yin)形狀來增(zeng)加打印食品(pin)的吸引力，同時(shí)(shi)適合(he)特定(ding)人群。另外，熟(shu)化后的(de)打印食品結(jié)果(guo)表明Ca²⁺能夠賦予NS-XOS-魚(yu)糜更好的質(zhì)(zhi)構(gòu)特性(xing)，這能夠(gou)促進(jìn)打印(yin)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