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上海騰拔(ba)質(zhì)構(gòu)儀助力(li)浙江大(da)學(xué)發(fā)表(biao)關(guān)于(yu)3D打印植(zhi)物基魚肉的(de)國際期刊論(lun)文
浙江大學(xué)生(sheng)物系統(tǒng)(tong)工程與(yu)食品(pin)科學(xué)學(xué)院(yuan)研究人員在國(guo)際食品期刊(kan)《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。在該(gai)論文中(zhong),研究(jiu)人員利用上(shang)海騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于測定(ding)植物基(ji)黃魚(yu)肌肉組織和(he)蒸制黃魚片的(de)硬度(du)、彈性(xing)、粘附性(xing)和回(hui)復(fù)性等(deng)指標(biāo)。
三維(wei)(3D)打印的仿魚(yu)制品正逐(zhu)漸接近能夠根(gen)據(jù)個(gè)人需求(qiu)、供應(yīng)壓力、食(shi)品安全和環(huán)(huan)境問題(ti)來模(mo)擬真實(shí)魚(yu)肉的能力。然而(er),利用 3D 食品打印(yin)來模(mo)擬真實(shí)(shi)肉組(zu)織的復(fù)合結(jié)構(gòu)(gou)仍然是一個(gè)挑(tiao)戰(zhàn)。在本研究中(zhong),我們使用雙(shuang)噴嘴(zui) 3D 打印技術(shù),通過(guo)大豆分(fen)離蛋白(bai) - 黃原膠 - 淀粉(fen)復(fù)合物(作(zuo)為模擬肌肉 “墨(mo)水")和納米淀(dian)粉 - 卡拉膠乳液(ye)凝膠(作為模(mo)擬脂肪 “墨(mo)水")構(gòu)建了(le)植物(wu)基黃魚組織(zhi)類似物。我們通(tong)過構(gòu)建肌肉 / 脂(zhi)肪雙(shuang)相 3D 模型并優(yōu)(you)化打印工(gong)藝,成功制備(bei)了具有高(gao)模擬復(fù)合結(jié)(jie)構(gòu)的 3D 打印魚肉(rou)。對模擬(ni)魚肉的質(zhì)地、水(shui)分分布和營(ying)養(yǎng)成分進(jìn)行(xing)了分析,并與真(zhen)實(shí)的黃(huang)魚肉進(jìn)行(xing)了比較(jiao),結(jié)果(guo)表明(ming)具有復(fù)合(he)結(jié)構(gòu)的 3D 打(da)印植物基黃魚(yu)肉具有良好的(de)仿真質(zhì)量。
對模(mo)擬魚肉進(jìn)行了(le)全質(zhì)構(gòu)(gou)分析(xi)(TPA),結(jié)果如(ru)表 3 所示。硬度是(shi)阻止(zhi)變形的力,即(固(gu)體時(shí))在臼齒(chi)之間或(huo)(半固體時(shí))在舌(she)頭與上顎之間(jian)壓縮物質(zhì)(zhi)所需(xu)的力。同(tong)時(shí),膠粘性是(shi)將半(ban)固體(ti)食物分解到(dao)有利于(yu)吞咽(yan)狀態(tài)所需(xu)的能量;它是低(di)硬度和高粘度(du)作用的結(jié)(jie)果。此(ci)外,黏附性是(shi)一種克服食(shi)物表面與(yu)食物所接觸(chu)的其他材料表(biao)面之間(jian)吸引力(li)的力,它表示(shi)在正(zheng)常進(jìn)食(shi)過程中去(qu)除黏附于口(kou)腔上(shang)顎的食(shi)物殘?jiān)?suo)需的力(li)。
三個(gè)部位(wei)(背部(bu)魚肉 [S1]、腹部(bu)底部魚肉 [S2]、魚尾(wei) [S3])模擬魚肉(rou)的硬度數(shù)(shu)據(jù)與真實(shí)黃(huang)魚仍有(you)一定(ding)差異。黃魚(S1)的硬(ying)度為 7.04 ± 1.77 N,植物基(ji)魚肉(S1)的硬度(du)為 10.48 ± 2.01 N,所以 S1 部(bu)位模擬魚肉(rou)的硬度比真魚(yu)大約大(da) 3N。此外,黃魚(S2)的硬(ying)度為(wei) 9.07 ± 3.18 N,植物基魚肉(rou)(S2)的硬度為 12.0 ± 1.80N,因(yin)此 S2 部位模擬(ni)魚肉的硬(ying)度也(ye)比真魚大約(yue)大 3 N。最后,黃魚(S3)的(de)硬度為 6.64 ± 2.69 牛頓(dun),植物基(ji)魚肉(S3)的硬(ying)度為(wei) 3.63 ± 0.43 N。然而,與 S1 和 S2 不(bu)同的是,S3 部(bu)位的真魚比模(mo)擬魚硬 3 N。在(zai)這三個(gè)部(bu)位(S1、S2、S3)中,植(zhi)物基魚肉與真(zhen)魚的硬度(du)差都在 3 N左(zuo)右,這顯(xian)示出了(le)一些共同(tong)規(guī)律,可能(neng)是由(you)于植物基(ji)材料本身硬(ying)度的限制。無(wu)論如何,模擬魚(yu)的硬度(du)與真魚的(de)硬度之(zhi)間仍然存在(zai)一定差距,可(ke)以繼續(xù)(xu)調(diào)整配方以獲(huo)得更(geng)好的模擬(ni)效果。
三個(gè)部(bu)位(S1、S2 和 S3)的模擬魚(yu)肉和真實(shí)魚肉(rou)的一(yi)些全質(zhì)構(gòu)分(fen)析(TPA)數(shù)據(jù)相對比(bi)較接近,在(zai)誤差(cha)范圍內(nèi),特(te)別是彈(dan)性(springiness)和回(hui)復(fù)性(resilience)方面。同時(shí)(shi),當(dāng)使物(wu)體變形(xing)的力消(xiao)失后物體恢復(fù)(fu)到未(wei)變形狀態(tài)的速(su)率被(bei)稱為彈(dan)性,在食用食物(wu)的情況下,彈性(xing)被認(rèn)(ren)為是食物在(zai)被牙齒(chi)擠壓后恢復(fù)到(dao)其原始狀態(tài)的(de)程度。在真實(shí)黃(huang)魚魚肉的三(san)個(gè)部位中,彈(dan)性分別是 0.58(S1)、0.70(S2)和(he) 0.74(S3),而模擬(ni)魚相應(yīng)部位(wei)的彈性分別(bie)是 0.78(S1)、0.64(S2)和 0.65(S3)。除了 S1 部位(wei)外,模擬魚(yu) S2 和 S3 部位(wei)的彈(dan)性與真實(shí)(shi)黃魚的(de)彈性(xing)非常(chang)接近。此(ci)外,酥(su)脆、有(you)彈性和光滑(hua)的質(zhì)地(di)對魚肉(rou)來說很重(zhong)要,上述(shu)結(jié)果表(biao)明通過 3D 打印制(zhi)備的具有復(fù)合(he)結(jié)構(gòu)的模擬(ni)魚肉在(zai)一定程(cheng)度上與真(zhen)實(shí)魚肉具(ju)有相(xiang)似的質(zhì)(zhi)構(gòu)特(te)性。
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