浙江大(da)學(xué)生物系統(tǒng)工(gong)程與(yu)食品科學(xué)學(xué)(xue)院研究人員(yuan)在國(guó)際食(shi)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(xing)論文。在該論文(wen)中，研(yan)究人員(yuan)利用上海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于(yu)測(cè)定植物基(ji)黃魚(yú)肌肉組(zu)織和蒸制黃(huang)魚(yú)片的硬度、彈(dan)性、粘附(fu)性和回復(fù)性等(deng)指標(biāo)(biao)。

三維(wei)（3D）打印的仿魚(yú)(yu)制品正逐漸(jian)接近能夠(gou)根據(jù)個(gè)人需(xu)求、供應(yīng)(ying)壓力、食(shi)品安全和環(huán)境(jing)問(wèn)題來(lái)(lai)模擬真(zhen)實(shí)魚(yú)肉的能力(li)。然而，利(li)用 3D 食品打(da)印來(lái)模擬(ni)真實(shí)肉(rou)組織(zhi)的復(fù)合結(jié)(jie)構(gòu)仍(reng)然是一(yi)個(gè)挑戰(zhàn)。在(zai)本研究中，我們(men)使用雙噴嘴 3D 打(da)印技術(shù)，通過(guò)大(da)豆分離(li)蛋白 - 黃原膠 - 淀(dian)粉復(fù)合物（作(zuo)為模擬(ni)肌肉(rou) “墨水"）和納(na)米淀粉(fen) - 卡拉膠(jiao)乳液凝膠(jiao)（作為模(mo)擬脂肪 “墨水(shui)"）構(gòu)建了植物(wu)基黃魚(yú)組織類(lèi)(lei)似物。我(wo)們通過(guò)(guo)構(gòu)建肌(ji)肉 / 脂肪(fang)雙相 3D 模(mo)型并優(yōu)(you)化打印工藝，成(cheng)功制(zhi)備了(le)具有高模擬復(fù)(fu)合結(jié)(jie)構(gòu)的 3D 打(da)印魚(yú)肉。對(duì)模(mo)擬魚(yú)肉的質(zhì)地(di)、水分分布和(he)營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)(jin)行了分析(xi)，并與真(zhen)實(shí)的黃(huang)魚(yú)肉進(jìn)行(xing)了比較，結(jié)果表(biao)明具有(you)復(fù)合結(jié)構(gòu)的(de) 3D 打印植物基(ji)黃魚(yú)肉具有良(liang)好的仿真(zhen)質(zhì)量。

對(duì)模(mo)擬魚(yú)肉進(jìn)行了(le)全質(zhì)構(gòu)分析（TPA），結(jié)(jie)果如表 3 所示(shi)。硬度是阻止(zhi)變形的力，即（固(gu)體時(shí)）在臼齒(chi)之間或（半固(gu)體時(shí)）在舌頭與(yu)上顎之間壓(ya)縮物質(zhì)所需的(de)力。同時(shí)，膠粘性(xing)是將半固體(ti)食物分解到(dao)有利于吞咽(yan)狀態(tài)(tai)所需的(de)能量；它是低硬(ying)度和高粘度作(zuo)用的結(jié)果。此(ci)外，黏附性是一(yi)種克服食(shi)物表(biao)面與食(shi)物所接觸的其(qi)他材料表面(mian)之間吸引(yin)力的力，它(ta)表示(shi)在正常進(jìn)食過(guò)(guo)程中去(qu)除黏附于口(kou)腔上顎的食物(wu)殘?jiān)璧?de)力。

三個(gè)部位（背(bei)部魚(yú)肉 [S1]、腹(fu)部底部魚(yú)肉(rou) [S2]、魚(yú)尾 [S3]）模(mo)擬魚(yú)肉的硬(ying)度數(shù)據(jù)與(yu)真實(shí)(shi)黃魚(yú)仍有(you)一定差異。黃(huang)魚(yú)（S1）的硬度為 7.04 ± 1.77 N，植(zhi)物基魚(yú)肉（S1）的(de)硬度為 10.48 ± 2.01 N，所以 S1 部(bu)位模擬(ni)魚(yú)肉(rou)的硬度比(bi)真魚(yú)大約大 3N。此(ci)外，黃魚(yú)（S2）的(de)硬度為(wei) 9.07 ± 3.18 N，植物基魚(yú)肉(rou)（S2）的硬度為(wei) 12.0 ± 1.80N，因此 S2 部位模擬(ni)魚(yú)肉的硬(ying)度也比真(zhen)魚(yú)大約大 3 N。最后(hou)，黃魚(yú)（S3）的(de)硬度為 6.64 ± 2.69 牛(niu)頓，植物基魚(yú)(yu)肉（S3）的硬(ying)度為 3.63 ± 0.43 N。然而(er)，與 S1 和 S2 不同(tong)的是，S3 部位的真(zhen)魚(yú)比模(mo)擬魚(yú)(yu)硬 3 N。在這三個(gè)(ge)部位（S1、S2、S3）中，植物(wu)基魚(yú)肉與(yu)真魚(yú)的硬度(du)差都(dou)在 3 N左(zuo)右，這顯示(shi)出了一(yi)些共同規(guī)律，可(ke)能是由(you)于植物(wu)基材料本(ben)身硬度的(de)限制。無(wú)論如(ru)何，模擬魚(yú)(yu)的硬度與(yu)真魚(yú)的硬(ying)度之間仍然存(cun)在一定差距，可(ke)以繼(ji)續(xù)調(diào)(diao)整配(pei)方以(yi)獲得更(geng)好的模擬(ni)效果。

三個(gè)(ge)部位（S1、S2 和 S3）的模(mo)擬魚(yú)肉(rou)和真(zhen)實(shí)魚(yú)肉的一些(xie)全質(zhì)構(gòu)(gou)分析（TPA）數(shù)(shu)據(jù)相(xiang)對(duì)比較接(jie)近，在誤(wu)差范圍(wei)內(nèi)，特別是(shi)彈性（springiness）和回(hui)復(fù)性（resilience）方面。同時(shí)(shi)，當(dāng)使物體(ti)變形的力消失(shi)后物(wu)體恢復(fù)到未變(bian)形狀態(tài)的速(su)率被稱(chēng)為(wei)彈性，在食用食(shi)物的情況(kuang)下，彈性被認(rèn)為(wei)是食物(wu)在被(bei)牙齒擠壓(ya)后恢復(fù)到(dao)其原(yuan)始狀態(tài)的程(cheng)度。在真實(shí)黃魚(yú)(yu)魚(yú)肉的三(san)個(gè)部位中，彈性(xing)分別是 0.58（S1）、0.70（S2）和 0.74（S3），而(er)模擬魚(yú)相應(yīng)(ying)部位的(de)彈性分別是 0.78（S1）、0.64（S2）和(he) 0.65（S3）。除了(le) S1 部位(wei)外，模擬魚(yú) S2 和 S3 部(bu)位的彈(dan)性與真實(shí)黃(huang)魚(yú)的彈(dan)性非常(chang)接近。此外，酥脆(cui)、有彈性和(he)光滑的質(zhì)(zhi)地對(duì)(dui)魚(yú)肉(rou)來(lái)說(shuō)很重要(yao)，上述(shu)結(jié)果表明通(tong)過(guò) 3D 打印(yin)制備的具有復(fù)(fu)合結(jié)構(gòu)的模擬(ni)魚(yú)肉在一定程(cheng)度上(shang)與真實(shí)魚(yú)(yu)肉具有(you)相似的(de)質(zhì)構(gòu)特性(xing)。

原文下載鏈接(jie)

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