浙江大學(xué)(xue)生物系(xi)統(tǒng)工(gong)程與食品科學(xué)(xue)學(xué)院研(yan)究人員在(zai)國際食品(pin)期刊《Food Physics》發(fā)表了題(ti)為"Simulated construction of plant-based fish meat with composite structure via dual-nozzle extrusion 3D printing"的研究性(xing)論文。在該論文(wen)中，研究人(ren)員利用上海(hai)騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于測定(ding)植物(wu)基黃魚肌(ji)肉組織和蒸(zheng)制黃(huang)魚片的硬(ying)度、彈性(xing)、粘附性(xing)和回復(fù)性(xing)等指標(biāo)。

三維（3D）打印的(de)仿魚制品正(zheng)逐漸接近能夠(gou)根據(jù)個(gè)(ge)人需求、供應(yīng)(ying)壓力、食品安(an)全和環(huán)(huan)境問(wen)題來模擬真實(shí)(shi)魚肉的(de)能力。然(ran)而，利用 3D 食品(pin)打印來(lai)模擬真(zhen)實(shí)肉組(zu)織的復(fù)合結(jié)(jie)構(gòu)仍然是(shi)一個(gè)挑戰(zhàn)。在本(ben)研究中，我們使(shi)用雙(shuang)噴嘴 3D 打印技術(shù)(shu)，通過大(da)豆分離(li)蛋白 - 黃原膠(jiao) - 淀粉復(fù)合(he)物（作為模擬(ni)肌肉 “墨水"）和納(na)米淀粉(fen) - 卡拉膠乳液凝(ning)膠（作為模(mo)擬脂肪 “墨(mo)水"）構(gòu)建了(le)植物基黃魚組(zu)織類(lei)似物。我們(men)通過構(gòu)建肌(ji)肉 / 脂肪雙(shuang)相 3D 模型并(bing)優(yōu)化打印(yin)工藝，成功(gong)制備(bei)了具有高模(mo)擬復(fù)合結(jié)構(gòu)(gou)的 3D 打(da)印魚肉。對(dui)模擬魚(yu)肉的質(zhì)地、水分(fen)分布和營養(yǎng)(yang)成分進(jìn)(jin)行了分析(xi)，并與真(zhen)實(shí)的黃魚肉(rou)進(jìn)行了比較(jiao)，結(jié)果表(biao)明具(ju)有復(fù)合(he)結(jié)構(gòu)的(de) 3D 打印植(zhi)物基黃魚肉具(ju)有良好(hao)的仿真質(zhì)量(liang)。

對模擬(ni)魚肉進(jìn)行(xing)了全質(zhì)構(gòu)分(fen)析（TPA），結(jié)果如表(biao) 3 所示(shi)。硬度是阻止變(bian)形的力(li)，即（固體時(shí)）在臼(jiu)齒之間或（半固(gu)體時(shí)）在(zai)舌頭與上顎之(zhi)間壓(ya)縮物質(zhì)所需的(de)力。同時(shí)，膠(jiao)粘性是將(jiang)半固體食物分(fen)解到(dao)有利于(yu)吞咽狀態(tài)(tai)所需的(de)能量；它(ta)是低(di)硬度和高粘度(du)作用的結(jié)果。此(ci)外，黏(nian)附性(xing)是一(yi)種克(ke)服食物表(biao)面與食物所接(jie)觸的其他(ta)材料表面之(zhi)間吸引(yin)力的力，它表示(shi)在正常(chang)進(jìn)食(shi)過程中去除(chu)黏附于口(kou)腔上顎的食(shi)物殘(can)渣所需的(de)力。

三個(gè)部(bu)位（背部(bu)魚肉 [S1]、腹部底部(bu)魚肉 [S2]、魚(yu)尾 [S3]）模擬魚肉的(de)硬度數(shù)據(jù)(ju)與真實(shí)黃魚仍(reng)有一定差(cha)異。黃魚（S1）的硬度(du)為 7.04 ± 1.77 N，植物基(ji)魚肉（S1）的硬度(du)為 10.48 ± 2.01 N，所以(yi) S1 部位模擬魚肉(rou)的硬度比(bi)真魚大約大 3N。此(ci)外，黃魚（S2）的硬(ying)度為 9.07 ± 3.18 N，植(zhi)物基(ji)魚肉（S2）的(de)硬度(du)為 12.0 ± 1.80N，因此 S2 部位模(mo)擬魚肉的硬(ying)度也比(bi)真魚大約大 3 N。最(zui)后，黃魚(yu)（S3）的硬度為 6.64 ± 2.69 牛頓(dun)，植物(wu)基魚(yu)肉（S3）的硬度為 3.63 ± 0.43 N。然(ran)而，與 S1 和 S2 不(bu)同的是，S3 部(bu)位的真魚比(bi)模擬(ni)魚硬 3 N。在(zai)這三個(gè)部(bu)位（S1、S2、S3）中，植物基(ji)魚肉與真魚(yu)的硬(ying)度差都在 3 N左(zuo)右，這顯示出了(le)一些共同規(guī)律(lv)，可能是由于(yu)植物(wu)基材料本身(shen)硬度的限制。無(wu)論如(ru)何，模(mo)擬魚的硬(ying)度與真魚的(de)硬度(du)之間仍(reng)然存在一(yi)定差(cha)距，可(ke)以繼續(xù)調(diào)(diao)整配方以獲(huo)得更好的模(mo)擬效果。

三個(gè)(ge)部位（S1、S2 和(he) S3）的模擬魚(yu)肉和(he)真實(shí)魚(yu)肉的一些全質(zhì)(zhi)構(gòu)分(fen)析（TPA）數(shù)據(jù)(ju)相對(dui)比較(jiao)接近(jin)，在誤差范圍內(nèi)(nei)，特別是彈性（springiness）和(he)回復(fù)(fu)性（resilience）方面。同時(shí)(shi)，當(dāng)使物體變形(xing)的力消失后(hou)物體恢復(fù)到(dao)未變形狀態(tài)(tai)的速率被(bei)稱為彈性(xing)，在食用食(shi)物的情況下(xia)，彈性被認(rèn)(ren)為是食物在(zai)被牙(ya)齒擠(ji)壓后恢復(fù)(fu)到其原始狀(zhuang)態(tài)的程度。在(zai)真實(shí)黃(huang)魚魚肉的三(san)個(gè)部位中(zhong)，彈性分別是 0.58（S1）、0.70（S2）和(he) 0.74（S3），而模擬魚相應(yīng)(ying)部位的彈(dan)性分別是(shi) 0.78（S1）、0.64（S2）和 0.65（S3）。除了 S1 部位外(wai)，模擬魚 S2 和 S3 部位(wei)的彈性與真(zhen)實(shí)黃魚的彈(dan)性非常(chang)接近。此外，酥(su)脆、有彈性和(he)光滑的質(zhì)(zhi)地對(dui)魚肉來(lai)說很重要，上述(shu)結(jié)果表(biao)明通(tong)過 3D 打印制備的(de)具有復(fù)合結(jié)構(gòu)(gou)的模擬魚(yu)肉在一定程度(du)上與真實(shí)魚(yu)肉具有相(xiang)似的質(zhì)構(gòu)特(te)性。

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