浙江工(gong)商大(da)學(xué)食品與生物(wu)工程學(xué)院研(yan)究人(ren)員在(zai)國際食(shi)品期刊《Food Bioscience》（Q1，IF：4.8）發(fā)表(biao)了題(ti)為"Study on the structure and preservation mechanism of 3D-Printed surimi with Ca²⁺ and Xylo-oligosaccharides"的研究論(lun)文。在該論文中，研(yan)究人(ren)員利用上海騰(teng)拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于測(cè)定(ding)3D打印魚糜的(de)硬度(du)、彈性(xing)、粘附性(xing)、回復(fù)性和凝膠(jiao)強(qiáng)度等指(zhi)標(biāo)。

魚糜的粘度(du)和塑(su)性是顯(xian)著的，魚糜是一(yi)種合(he)適的(de)3D打印材(cai)料。然而，較(jiao)低的打印精確(que)度限制了其廣(guang)泛應(yīng)用。加入低(di)聚木糖(XOS)可(ke)以提升魚糜打(da)印油墨的打印(yin)精確度(du)，改善打印(yin)對(duì)象的自(zi)支撐能力和(he)抗形變能力。同(tong)時(shí)，XOS能夠賦(fu)予3D打印(yin)魚糜抗氧化(hua)性。另外，加入20 mM/kg Ca²⁺到魚糜中能(neng)夠顯(xian)著改(gai)善打印(yin)精確度。隨著(zhe)Ca²⁺的加(jia)入，魚糜(mi)的凝膠強(qiáng)(qiang)度和質(zhì)(zhi)構(gòu)得到(dao)提升，同時(shí)魚(yu)糜蛋白變(bian)得更稠密。而且(qie)，油墨中(zhong)的Ca²⁺能夠激(ji)活消(xiao)化酶活性(xing)，增加酶和(he)魚糜(mi)的接觸。酶(mei)水解過程(cheng)得到促進(jìn)(jin)，這改(gai)善了XOS的釋放(fang)速率(lv)和抗(kang)氧化(hua)性。含有Ca²⁺的功能魚糜可(ke)以被用于(yu)遞送功能成(cheng)分和(he)提升(sheng)打印效(xiao)果。

下圖顯示了(le)含有(you)不同Ca²⁺濃度的納米淀(dian)粉-XOS(NS-XOS)-魚(yu)糜凝(ning)膠強(qiáng)度。相比NS-XOS-魚(yu)糜凝(ning)膠強(qiáng)度(du)(129 gf?mm)，在打印之(zhi)前，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜凝(ning)膠強(qiáng)度隨著Ca²⁺濃度的增加而(er)增加(jia)，當(dāng)Ca²⁺濃度(du)達(dá)到20 mM/kg時(shí)，其凝膠(jiao)強(qiáng)度增(zeng)加24%。增(zeng)加的凝膠(jiao)強(qiáng)度可以提(ti)升力學(xué)強(qiáng)(qiang)度和自支(zhi)撐能力，這(zhe)將促進(jìn)打印過(guo)程。魚(yu)糜的內(nèi)(nei)源性酶(mei)被Ca²⁺激活，催化(hua)肌球蛋白(bai)重鏈交聯(lián)，這將(jiang)提升(sheng)凝膠(jiao)強(qiáng)度。而(er)且，由于(yu)Ca²⁺的加入(ru)，鹽溶解(jie)增加了疏水相(xiang)互作用和(he)二硫鍵，這(zhe)促進(jìn)(jin)了蛋白質(zhì)的(de)聚集(ji)。連接蛋白分子(zi)的短長(zhang)度二(er)硫鍵可以使凝(ning)膠緊(jin)密來提升凝(ning)膠強(qiáng)(qiang)度。另外，隨(sui)著Ca²⁺濃度的增加(jia)，魚糜(mi)的硬(ying)度、彈性(xing)、咀嚼性和粘附(fu)性都隨(sui)之增加，這(zhe)與凝(ning)膠強(qiáng)度結(jié)(jie)果一(yi)致。這些操(cao)作增加(jia)了凝(ning)膠強(qiáng)(qiang)度，這提升(sheng)了內(nèi)部蛋白(bai)質(zhì)分子連(lian)接來(lai)強(qiáng)化結(jié)構(gòu)的(de)致密性。蛋白(bai)分子能夠鎖(suo)住更多水(shui)分子來增加持(chi)水能力，增加質(zhì)(zhi)構(gòu)特性。然而(er)，隨著Ca²⁺濃度超過(guo)20 mM/kg，Ca²⁺-NS-XOS-魚糜粘(zhan)度下(xia)降。疏水(shui)力的增加(jia)可能增加分子(zi)內(nèi)縮合和(he)表面蛋白質(zhì)(zhi)的疏水性(xing)，導(dǎo)致表面(mian)粘度的下降(jiang)。提升的質(zhì)構(gòu)和(he)下降的表(biao)面粘度表(biao)明材(cai)料剛性(xing)的增加，打印(yin)時(shí)材(cai)料排列期(qi)間對(duì)(dui)材料的(de)粘合力下(xia)降，導(dǎo)致較(jiao)差的打印效(xiao)果。而且(qie)，從打印后的凝(ning)膠強(qiáng)度(du)和質(zhì)構(gòu)(gou)結(jié)果可(ke)知，凝(ning)膠強(qiáng)度(du)和質(zhì)構(gòu)顯(xian)著下降，表明(ming)打印過(guo)程軟化(hua)了質(zhì)(zhi)構(gòu)和咀嚼性(xing)，這適合于(yu)咀嚼困難的人(ren)群?；诖?da)印后弱化的質(zhì)(zhi)構(gòu)，Ca²⁺可以提升材(cai)料的凝膠強(qiáng)度(du)和質(zhì)構(gòu)特(te)性，這意味著Ca²⁺-NS-XOS-魚糜能夠(gou)更好(hao)維持打(da)印形狀來增加(jia)打印食(shi)品的吸引力，同(tong)時(shí)適合特(te)定人(ren)群。另外，熟化(hua)后的打印食品(pin)結(jié)果(guo)表明Ca²⁺能夠賦予NS-XOS-魚糜(mi)更好的質(zhì)構(gòu)特(te)性，這能夠促(cu)進(jìn)打印形狀(zhuang)的形成(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