浙江大(da)學(xué)生物(wu)系統(tǒng)工程與(yu)食品科學(xué)學(xué)(xue)院研究人員(yuan)在國(guó)際(ji)食品期刊《Food Physics》發(fā)表(biao)了題為(wei)"Simulated construction of plant-based fish meat with composite structure via dual-nozzle extrusion 3D printing"的研(yan)究性論文(wen)。在該(gai)論文(wen)中，研(yan)究人員利(li)用上海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于測(cè)定植物(wu)基黃魚肌(ji)肉組織和蒸制(zhi)黃魚(yu)片的(de)硬度、彈性、粘(zhan)附性和(he)回復(fù)性等(deng)指標(biāo)(biao)。

三維（3D）打印(yin)的仿魚制品正(zheng)逐漸接近能(neng)夠根據(jù)個(gè)(ge)人需求(qiu)、供應(yīng)壓力、食(shi)品安全和環(huán)境(jing)問題來模擬(ni)真實(shí)魚肉的(de)能力(li)。然而，利用(yong) 3D 食品(pin)打印來模擬(ni)真實(shí)肉組(zu)織的復(fù)(fu)合結(jié)(jie)構(gòu)仍然是一個(gè)(ge)挑戰(zhàn)。在本(ben)研究(jiu)中，我們(men)使用雙噴嘴 3D 打(da)印技(ji)術(shù)，通過大豆分(fen)離蛋白(bai) - 黃原膠 - 淀粉復(fù)(fu)合物（作為模(mo)擬肌肉(rou) “墨水"）和(he)納米淀(dian)粉 - 卡拉膠(jiao)乳液凝膠(jiao)（作為模擬脂肪(fang) “墨水"）構(gòu)建了植(zhi)物基(ji)黃魚(yu)組織類似物。我(wo)們通過構(gòu)建肌(ji)肉 / 脂肪雙相(xiang) 3D 模型并(bing)優(yōu)化打印工(gong)藝，成(cheng)功制備了具有(you)高模擬復(fù)(fu)合結(jié)構(gòu)的(de) 3D 打印魚肉。對(duì)(dui)模擬魚(yu)肉的(de)質(zhì)地、水分分布(bu)和營(yíng)養(yǎng)(yang)成分進(jìn)行(xing)了分析，并與真(zhen)實(shí)的黃(huang)魚肉進(jìn)行了比(bi)較，結(jié)果(guo)表明(ming)具有(you)復(fù)合結(jié)構(gòu)(gou)的 3D 打印植物(wu)基黃魚肉具(ju)有良好(hao)的仿真(zhen)質(zhì)量。

對(duì)模擬(ni)魚肉(rou)進(jìn)行了全(quan)質(zhì)構(gòu)分析(xi)（TPA），結(jié)果如表(biao) 3 所示(shi)。硬度是阻(zu)止變(bian)形的力，即（固體(ti)時(shí)）在臼齒之(zhi)間或(huo)（半固(gu)體時(shí)）在舌頭與(yu)上顎之間壓縮(suo)物質(zhì)(zhi)所需(xu)的力。同時(shí)(shi)，膠粘性(xing)是將半(ban)固體(ti)食物分解到有(you)利于吞(tun)咽狀態(tài)(tai)所需的能(neng)量；它是低硬度(du)和高粘度作用(yong)的結(jié)果。此外，黏(nian)附性是一(yi)種克服食物表(biao)面與食(shi)物所接觸的(de)其他材料(liao)表面之間(jian)吸引力的(de)力，它(ta)表示在正常進(jìn)(jin)食過程(cheng)中去除黏(nian)附于(yu)口腔上(shang)顎的食(shi)物殘?jiān)璧?de)力。

三個(gè)(ge)部位(wei)（背部魚肉(rou) [S1]、腹部底部魚肉(rou) [S2]、魚尾 [S3]）模(mo)擬魚肉(rou)的硬度(du)數(shù)據(jù)與(yu)真實(shí)黃(huang)魚仍有一定(ding)差異。黃魚(yu)（S1）的硬(ying)度為 7.04 ± 1.77 N，植物(wu)基魚肉（S1）的硬度(du)為 10.48 ± 2.01 N，所以 S1 部位(wei)模擬魚肉的硬(ying)度比真(zhen)魚大(da)約大 3N。此外，黃魚(yu)（S2）的硬度為 9.07 ± 3.18 N，植物(wu)基魚肉（S2）的硬(ying)度為 12.0 ± 1.80N，因此 S2 部位(wei)模擬(ni)魚肉的硬度(du)也比真魚大(da)約大(da) 3 N。最后(hou)，黃魚（S3）的硬度為(wei) 6.64 ± 2.69 牛頓，植物基(ji)魚肉（S3）的硬度(du)為 3.63 ± 0.43 N。然而，與(yu) S1 和 S2 不(bu)同的是，S3 部(bu)位的真魚(yu)比模擬魚硬 3 N。在(zai)這三個(gè)部(bu)位（S1、S2、S3）中，植物(wu)基魚(yu)肉與真魚的硬(ying)度差都在 3 N左右(you)，這顯示出了(le)一些(xie)共同規(guī)(gui)律，可(ke)能是(shi)由于植物基(ji)材料本身硬(ying)度的限制(zhi)。無論如何(he)，模擬魚的硬(ying)度與真魚的(de)硬度之(zhi)間仍然存在一(yi)定差距，可以(yi)繼續(xù)(xu)調(diào)整(zheng)配方以(yi)獲得更(geng)好的模(mo)擬效果。

三個(gè)部位（S1、S2 和 S3）的(de)模擬魚(yu)肉和真(zhen)實(shí)魚肉的一(yi)些全(quan)質(zhì)構(gòu)分析(xi)（TPA）數(shù)據(jù)(ju)相對(duì)比較(jiao)接近，在(zai)誤差范圍內(nèi)，特(te)別是(shi)彈性（springiness）和(he)回復(fù)性（resilience）方(fang)面。同時(shí)，當(dāng)使物(wu)體變(bian)形的(de)力消失后物(wu)體恢復(fù)到未變(bian)形狀態(tài)的(de)速率(lv)被稱(cheng)為彈(dan)性，在食用食物(wu)的情況下，彈性(xing)被認(rèn)為是(shi)食物在被(bei)牙齒擠壓后恢(hui)復(fù)到其原始狀(zhuang)態(tài)的程度。在(zai)真實(shí)黃魚魚肉(rou)的三個(gè)部位中(zhong)，彈性分別是(shi) 0.58（S1）、0.70（S2）和 0.74（S3），而模擬(ni)魚相應(yīng)(ying)部位的彈性分(fen)別是 0.78（S1）、0.64（S2）和 0.65（S3）。除了(le) S1 部位外，模擬魚(yu) S2 和 S3 部位的(de)彈性與真(zhen)實(shí)黃魚的彈性(xing)非常接近。此(ci)外，酥脆(cui)、有彈性和光滑(hua)的質(zhì)地對(duì)(dui)魚肉來說(shuo)很重要，上述結(jié)(jie)果表明通(tong)過 3D 打印(yin)制備的(de)具有復(fù)合結(jié)構(gòu)(gou)的模擬魚肉(rou)在一(yi)定程度(du)上與真實(shí)(shi)魚肉具(ju)有相(xiang)似的質(zhì)構(gòu)特性(xing)。

原文(wen)下載(zai)鏈接(jie)

Simulated construction of plant-based fish meat with composite structure via dual-nozzle extrusion 3D printing