浙江大(da)學(xué)生(sheng)物系(xi)統(tǒng)工程與食(shi)品科學(xué)學(xué)院研(yan)究人員(yuan)在國際食(shi)品期刊《Food Physics》發(fā)表了(le)題為"Simulated construction of plant-based fish meat with composite structure via dual-nozzle extrusion 3D printing"的研究(jiu)性論文。在該(gai)論文中(zhong)，研究人(ren)員利用上海(hai)騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于測(ce)定植物基黃魚(yu)肌肉組織(zhi)和蒸(zheng)制黃魚片(pian)的硬度、彈性(xing)、粘附性和(he)回復(fù)性等指(zhi)標(biāo)。

三維（3D）打印的(de)仿魚制品正逐(zhu)漸接近(jin)能夠(gou)根據(jù)個(ge)人需求、供應(yīng)壓(ya)力、食品安(an)全和環(huán)境問題(ti)來模擬真(zhen)實(shí)魚肉的能力(li)。然而，利用 3D 食(shi)品打印來模(mo)擬真實(shí)肉組(zu)織的復(fù)合(he)結(jié)構(gòu)仍然(ran)是一個(ge)挑戰(zhàn)。在本(ben)研究中(zhong)，我們(men)使用雙噴嘴(zui) 3D 打印技術(shù)，通過(guo)大豆分(fen)離蛋(dan)白 - 黃原膠 - 淀粉(fen)復(fù)合物(wu)（作為模擬肌(ji)肉 “墨水"）和納(na)米淀(dian)粉 - 卡拉膠乳液(ye)凝膠（作為(wei)模擬脂肪 “墨水(shui)"）構(gòu)建了(le)植物基黃魚組(zu)織類(lei)似物。我(wo)們通過(guo)構(gòu)建肌肉(rou) / 脂肪雙相 3D 模(mo)型并優(yōu)化(hua)打印(yin)工藝(yi)，成功(gong)制備了具(ju)有高模擬(ni)復(fù)合(he)結(jié)構(gòu)的 3D 打(da)印魚肉。對模(mo)擬魚(yu)肉的質(zhì)(zhi)地、水分分布(bu)和營養(yǎng)成分進(jìn)(jin)行了分析(xi)，并與真(zhen)實(shí)的黃魚(yu)肉進(jìn)行了比(bi)較，結(jié)(jie)果表(biao)明具有復(fù)(fu)合結(jié)(jie)構(gòu)的 3D 打印植(zhi)物基黃(huang)魚肉(rou)具有良好(hao)的仿真(zhen)質(zhì)量。

對模擬(ni)魚肉進(jìn)(jin)行了全(quan)質(zhì)構(gòu)分(fen)析（TPA），結(jié)果如表 3 所(suo)示。硬度是阻(zu)止變形的力，即(ji)（固體時）在(zai)臼齒(chi)之間或(huo)（半固體時）在(zai)舌頭與(yu)上顎之間壓(ya)縮物質(zhì)所需的(de)力。同時，膠(jiao)粘性是將半固(gu)體食(shi)物分解(jie)到有利(li)于吞咽狀(zhuang)態(tài)所需的能量(liang)；它是(shi)低硬度和(he)高粘(zhan)度作(zuo)用的結(jié)果。此(ci)外，黏附性(xing)是一種克服(fu)食物表面與食(shi)物所接觸的其(qi)他材料表面(mian)之間吸引力的(de)力，它(ta)表示在正常(chang)進(jìn)食(shi)過程中(zhong)去除黏附于口(kou)腔上顎(e)的食物殘(can)渣所需的(de)力。

三個部位(wei)（背部(bu)魚肉(rou) [S1]、腹部(bu)底部魚肉 [S2]、魚尾(wei) [S3]）模擬魚肉的(de)硬度數(shù)(shu)據(jù)與真實(shí)(shi)黃魚仍有一定(ding)差異。黃(huang)魚（S1）的硬度為 7.04 ± 1.77 N，植(zhi)物基魚肉（S1）的硬(ying)度為 10.48 ± 2.01 N，所(suo)以 S1 部位模(mo)擬魚肉的硬(ying)度比真(zhen)魚大(da)約大(da) 3N。此外(wai)，黃魚（S2）的硬度(du)為 9.07 ± 3.18 N，植(zhi)物基魚肉(rou)（S2）的硬度為(wei) 12.0 ± 1.80N，因此 S2 部位模(mo)擬魚(yu)肉的(de)硬度(du)也比(bi)真魚大約大(da) 3 N。最后，黃(huang)魚（S3）的硬度為(wei) 6.64 ± 2.69 牛頓，植(zhi)物基(ji)魚肉（S3）的(de)硬度為 3.63 ± 0.43 N。然而(er)，與 S1 和 S2 不同的是(shi)，S3 部位的真(zhen)魚比模(mo)擬魚硬(ying) 3 N。在這三個(ge)部位（S1、S2、S3）中，植物(wu)基魚(yu)肉與真魚的(de)硬度差都在 3 N左(zuo)右，這顯示(shi)出了一些共同(tong)規(guī)律，可(ke)能是由(you)于植物基材(cai)料本身硬度的(de)限制。無論(lun)如何，模擬魚(yu)的硬度與(yu)真魚(yu)的硬度(du)之間仍然(ran)存在一定差距(ju)，可以繼(ji)續(xù)調(diào)(diao)整配(pei)方以獲(huo)得更好的模(mo)擬效果。

三個部(bu)位（S1、S2 和 S3）的模(mo)擬魚肉(rou)和真(zhen)實(shí)魚肉的(de)一些全質(zhì)構(gòu)(gou)分析（TPA）數(shù)據(jù)(ju)相對比較(jiao)接近(jin)，在誤差范圍(wei)內(nèi)，特別是彈(dan)性（springiness）和回復(fù)性(xing)（resilience）方面。同時，當(dāng)使(shi)物體變形的力(li)消失(shi)后物體恢(hui)復(fù)到未變形(xing)狀態(tài)的速率(lv)被稱(cheng)為彈性，在食(shi)用食物的情況(kuang)下，彈性被認(rèn)為(wei)是食物(wu)在被牙齒擠壓(ya)后恢復(fù)(fu)到其原始狀(zhuang)態(tài)的程度。在真(zhen)實(shí)黃魚魚肉(rou)的三個(ge)部位中，彈性分(fen)別是 0.58（S1）、0.70（S2）和 0.74（S3），而(er)模擬(ni)魚相應(yīng)部位的(de)彈性分別是(shi) 0.78（S1）、0.64（S2）和 0.65（S3）。除(chu)了 S1 部位外，模擬(ni)魚 S2 和 S3 部位(wei)的彈性(xing)與真實(shí)黃(huang)魚的彈性非常(chang)接近。此外，酥(su)脆、有彈(dan)性和光滑的(de)質(zhì)地(di)對魚(yu)肉來說(shuo)很重(zhong)要，上述結(jié)果(guo)表明(ming)通過 3D 打印(yin)制備的具有(you)復(fù)合(he)結(jié)構(gòu)的模擬(ni)魚肉(rou)在一定程(cheng)度上與(yu)真實(shí)魚肉具有(you)相似的質(zhì)(zhi)構(gòu)特性。

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