浙江大學(xué)生物(wu)系統(tǒng)工程(cheng)與食品科(ke)學(xué)學(xué)院研究(jiu)人員在國(guo)際食品期(qi)刊《Food Physics》發(fā)(fa)表了題(ti)為"Simulated construction of plant-based fish meat with composite structure via dual-nozzle extrusion 3D printing"的研究(jiu)性論文。在該論文中(zhong)，研究人員利(li)用上海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于測定植(zhi)物基(ji)黃魚(yu)肌肉組(zu)織和(he)蒸制(zhi)黃魚(yu)片的(de)硬度、彈(dan)性、粘附(fu)性和(he)回復(fù)性等(deng)指標(biāo)。

三維(wei)（3D）打印的(de)仿魚制品(pin)正逐漸接(jie)近能夠根(gen)據(jù)個人需(xu)求、供應(yīng)壓力(li)、食品安(an)全和(he)環(huán)境問題(ti)來模擬真(zhen)實魚(yu)肉的能力。然(ran)而，利用 3D 食(shi)品打印來模擬(ni)真實肉組織(zhi)的復(fù)(fu)合結(jié)構(gòu)仍(reng)然是一個挑戰(zhàn)(zhan)。在本研究中，我(wo)們使用(yong)雙噴(pen)嘴 3D 打印(yin)技術(shù)(shu)，通過大豆分(fen)離蛋白 - 黃原膠(jiao) - 淀粉復(fù)合物(wu)（作為模(mo)擬肌肉(rou) “墨水"）和(he)納米淀(dian)粉 - 卡拉膠乳液(ye)凝膠（作為(wei)模擬(ni)脂肪 “墨水(shui)"）構(gòu)建了植(zhi)物基黃(huang)魚組織類(lei)似物(wu)。我們通過(guo)構(gòu)建肌肉(rou) / 脂肪雙相(xiang) 3D 模型并優(yōu)化打(da)印工藝(yi)，成功制備(bei)了具(ju)有高模擬(ni)復(fù)合結(jié)構(gòu)的 3D 打(da)印魚肉。對模(mo)擬魚肉的質(zhì)(zhi)地、水分分布(bu)和營養(yǎng)成分(fen)進(jìn)行(xing)了分析，并與(yu)真實的黃魚肉(rou)進(jìn)行(xing)了比較，結(jié)(jie)果表明具有(you)復(fù)合結(jié)構(gòu)(gou)的 3D 打印(yin)植物基黃(huang)魚肉具有良(liang)好的仿真質(zhì)量(liang)。

對模(mo)擬魚肉(rou)進(jìn)行了(le)全質(zhì)構(gòu)(gou)分析（TPA），結(jié)果如表(biao) 3 所示。硬(ying)度是阻止(zhi)變形的(de)力，即（固體時(shi)）在臼(jiu)齒之間(jian)或（半固體時(shi)）在舌頭與上顎(e)之間壓縮物(wu)質(zhì)所需的力(li)。同時，膠粘性是(shi)將半固(gu)體食(shi)物分(fen)解到有(you)利于吞咽(yan)狀態(tài)所需(xu)的能量(liang)；它是(shi)低硬度和(he)高粘(zhan)度作(zuo)用的結(jié)果。此外(wai)，黏附(fu)性是(shi)一種克服食(shi)物表面與食物(wu)所接觸(chu)的其他材(cai)料表面之(zhi)間吸引力(li)的力(li)，它表示在正(zheng)常進(jìn)食(shi)過程中(zhong)去除黏附(fu)于口腔上(shang)顎的食物殘渣(zha)所需的(de)力。

三個部位（背部(bu)魚肉 [S1]、腹部底部(bu)魚肉 [S2]、魚(yu)尾 [S3]）模擬魚肉(rou)的硬度數(shù)(shu)據(jù)與真實黃魚(yu)仍有一(yi)定差異。黃魚（S1）的(de)硬度(du)為 7.04 ± 1.77 N，植(zhi)物基(ji)魚肉（S1）的硬度(du)為 10.48 ± 2.01 N，所以 S1 部位(wei)模擬(ni)魚肉的硬(ying)度比真魚大(da)約大 3N。此(ci)外，黃魚（S2）的硬(ying)度為 9.07 ± 3.18 N，植物基(ji)魚肉（S2）的硬度為(wei) 12.0 ± 1.80N，因此 S2 部位(wei)模擬魚肉(rou)的硬度(du)也比真魚大約(yue)大 3 N。最(zui)后，黃魚（S3）的硬度(du)為 6.64 ± 2.69 牛(niu)頓，植(zhi)物基魚(yu)肉（S3）的硬度為(wei) 3.63 ± 0.43 N。然而，與 S1 和 S2 不同(tong)的是，S3 部位(wei)的真魚比(bi)模擬(ni)魚硬 3 N。在(zai)這三(san)個部位（S1、S2、S3）中，植物(wu)基魚肉(rou)與真魚的(de)硬度(du)差都在 3 N左(zuo)右，這顯示出(chu)了一(yi)些共(gong)同規(guī)律，可(ke)能是由于(yu)植物基材(cai)料本身硬度(du)的限制。無論如(ru)何，模擬(ni)魚的(de)硬度與真魚的(de)硬度(du)之間仍然存(cun)在一定差距(ju)，可以繼(ji)續(xù)調(diào)整配方以(yi)獲得更好的(de)模擬效(xiao)果。

三個部(bu)位（S1、S2 和 S3）的模擬(ni)魚肉和真(zhen)實魚肉的(de)一些全(quan)質(zhì)構(gòu)分析（TPA）數(shù)(shu)據(jù)相(xiang)對比較接近，在(zai)誤差范(fan)圍內(nèi)，特別是彈(dan)性（springiness）和回復(fù)(fu)性（resilience）方面。同時，當(dāng)(dang)使物體變形(xing)的力(li)消失后物(wu)體恢復(fù)到未變(bian)形狀(zhuang)態(tài)的(de)速率被稱為彈(dan)性，在食用食(shi)物的(de)情況下，彈性被(bei)認(rèn)為(wei)是食物(wu)在被牙齒擠壓(ya)后恢復(fù)(fu)到其原始(shi)狀態(tài)(tai)的程度。在真實(shi)黃魚魚(yu)肉的(de)三個部位中(zhong)，彈性(xing)分別是(shi) 0.58（S1）、0.70（S2）和 0.74（S3），而模擬魚(yu)相應(yīng)部(bu)位的彈性(xing)分別是(shi) 0.78（S1）、0.64（S2）和 0.65（S3）。除了(le) S1 部位外，模(mo)擬魚 S2 和 S3 部位(wei)的彈性與真實(shi)黃魚的(de)彈性非(fei)常接(jie)近。此(ci)外，酥脆、有(you)彈性和光滑的(de)質(zhì)地對(dui)魚肉來(lai)說很重(zhong)要，上述(shu)結(jié)果表明通過(guo) 3D 打印(yin)制備的(de)具有(you)復(fù)合結(jié)構(gòu)(gou)的模擬魚肉(rou)在一(yi)定程度(du)上與真(zhen)實魚肉具(ju)有相似的質(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