浙江大(da)學(xué)生物系統(tǒng)工(gong)程與食品(pin)科學(xué)學(xué)院研(yan)究人員(yuan)在國(guó)(guo)際食品期刊(kan)《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(de)研究性論(lun)文。在該論(lun)文中，研究(jiu)人員利用上(shang)海騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于測(cè)(ce)定植物(wu)基黃魚(yú)(yu)肌肉組織(zhi)和蒸(zheng)制黃魚(yú)片(pian)的硬度、彈(dan)性、粘附性和回(hui)復(fù)性等指標(biāo)。

三維（3D）打印的仿(fang)魚(yú)制品正(zheng)逐漸(jian)接近能夠根據(jù)(ju)個(gè)人需求、供應(yīng)(ying)壓力(li)、食品安全和環(huán)(huan)境問(wèn)題來(lái)(lai)模擬真實(shí)(shi)魚(yú)肉(rou)的能力。然(ran)而，利用 3D 食(shi)品打印(yin)來(lái)模擬真實(shí)肉(rou)組織(zhi)的復(fù)合結(jié)(jie)構(gòu)仍然是(shi)一個(gè)挑戰(zhàn)(zhan)。在本研(yan)究中，我們使(shi)用雙噴嘴 3D 打印(yin)技術(shù)，通過(guò)大豆(dou)分離蛋白 - 黃(huang)原膠 - 淀粉(fen)復(fù)合物（作(zuo)為模擬肌肉 “墨(mo)水"）和(he)納米淀(dian)粉 - 卡(ka)拉膠乳液凝膠(jiao)（作為模擬脂肪(fang) “墨水"）構(gòu)建了植(zhi)物基(ji)黃魚(yú)組織類(lei)似物。我(wo)們通過(guò)構(gòu)(gou)建肌肉 / 脂肪雙(shuang)相 3D 模型并優(yōu)化(hua)打印(yin)工藝，成功(gong)制備了具有高(gao)模擬復(fù)合結(jié)(jie)構(gòu)的 3D 打印魚(yú)(yu)肉。對(duì)模(mo)擬魚(yú)肉(rou)的質(zhì)地、水(shui)分分(fen)布和營(yíng)養(yǎng)(yang)成分進(jìn)(jin)行了(le)分析(xi)，并與真實(shí)的黃(huang)魚(yú)肉進(jìn)行了(le)比較，結(jié)(jie)果表明具有復(fù)(fu)合結(jié)構(gòu)的 3D 打(da)印植物基(ji)黃魚(yú)(yu)肉具有良好(hao)的仿真質(zhì)量(liang)。

對(duì)模擬魚(yú)肉進(jìn)(jin)行了全質(zhì)構(gòu)(gou)分析（TPA），結(jié)果(guo)如表 3 所示。硬(ying)度是阻(zu)止變(bian)形的(de)力，即（固體(ti)時(shí)）在臼齒之(zhi)間或(huo)（半固(gu)體時(shí)）在舌(she)頭與上(shang)顎之間壓縮物(wu)質(zhì)所需的力。同(tong)時(shí)，膠粘性是(shi)將半固(gu)體食物分解(jie)到有利于(yu)吞咽狀態(tài)所(suo)需的能(neng)量；它是(shi)低硬度和高粘(zhan)度作用的結(jié)(jie)果。此外(wai)，黏附性(xing)是一(yi)種克服食物(wu)表面與(yu)食物所接觸(chu)的其他材(cai)料表(biao)面之間吸引(yin)力的力，它表(biao)示在(zai)正常進(jìn)食(shi)過(guò)程中(zhong)去除黏附于口(kou)腔上顎(e)的食物殘?jiān)?suo)需的(de)力。

三個(gè)部位(wei)（背部魚(yú)肉(rou) [S1]、腹部(bu)底部魚(yú)肉 [S2]、魚(yú)尾(wei) [S3]）模擬魚(yú)肉的硬(ying)度數(shù)據(jù)與(yu)真實(shí)(shi)黃魚(yú)仍有一(yi)定差異。黃魚(yú)（S1）的(de)硬度(du)為 7.04 ± 1.77 N，植物(wu)基魚(yú)肉（S1）的(de)硬度為(wei) 10.48 ± 2.01 N，所以 S1 部位(wei)模擬魚(yú)(yu)肉的(de)硬度比(bi)真魚(yú)大約大(da) 3N。此外，黃魚(yú)(yu)（S2）的硬度(du)為 9.07 ± 3.18 N，植物基(ji)魚(yú)肉(rou)（S2）的硬(ying)度為 12.0 ± 1.80N，因(yin)此 S2 部位模(mo)擬魚(yú)(yu)肉的硬度也(ye)比真(zhen)魚(yú)大(da)約大 3 N。最后，黃魚(yú)(yu)（S3）的硬度為 6.64 ± 2.69 牛(niu)頓，植物(wu)基魚(yú)肉（S3）的硬度(du)為 3.63 ± 0.43 N。然而，與 S1 和(he) S2 不同(tong)的是(shi)，S3 部位的真(zhen)魚(yú)比模擬魚(yú)(yu)硬 3 N。在這三(san)個(gè)部位（S1、S2、S3）中，植物(wu)基魚(yú)(yu)肉與(yu)真魚(yú)的(de)硬度差都在(zai) 3 N左右，這(zhe)顯示出了一(yi)些共同規(guī)律，可(ke)能是(shi)由于植(zhi)物基材(cai)料本身(shen)硬度的(de)限制。無(wú)論如何(he)，模擬魚(yú)(yu)的硬度與真(zhen)魚(yú)的硬度之(zhi)間仍然(ran)存在一定(ding)差距，可以(yi)繼續(xù)(xu)調(diào)整配方以(yi)獲得更好的模(mo)擬效果(guo)。

三個(gè)部(bu)位（S1、S2 和 S3）的模擬魚(yú)(yu)肉和真實(shí)魚(yú)(yu)肉的一些全(quan)質(zhì)構(gòu)分(fen)析（TPA）數(shù)(shu)據(jù)相對(duì)(dui)比較接近(jin)，在誤差范圍(wei)內(nèi)，特別是彈(dan)性（springiness）和回復(fù)性（resilience）方(fang)面。同時(shí)，當(dāng)使(shi)物體變形(xing)的力消失(shi)后物體恢復(fù)到(dao)未變形狀態(tài)(tai)的速率(lv)被稱(cheng)為彈性，在(zai)食用食物(wu)的情況下，彈性(xing)被認(rèn)(ren)為是食物在(zai)被牙齒擠(ji)壓后(hou)恢復(fù)到(dao)其原始狀態(tài)(tai)的程(cheng)度。在真(zhen)實(shí)黃魚(yú)魚(yú)肉的(de)三個(gè)部位中(zhong)，彈性分別(bie)是 0.58（S1）、0.70（S2）和(he) 0.74（S3），而模(mo)擬魚(yú)相應(yīng)(ying)部位的彈性(xing)分別是 0.78（S1）、0.64（S2）和 0.65（S3）。除了(le) S1 部位外，模擬(ni)魚(yú) S2 和 S3 部(bu)位的彈(dan)性與真實(shí)黃魚(yú)(yu)的彈(dan)性非(fei)常接近。此(ci)外，酥脆、有彈(dan)性和(he)光滑的(de)質(zhì)地對(duì)魚(yú)肉(rou)來(lái)說(shuō)很(hen)重要，上述結(jié)(jie)果表明(ming)通過(guò)(guo) 3D 打印制備的(de)具有復(fù)合結(jié)構(gòu)(gou)的模擬魚(yú)肉(rou)在一(yi)定程(cheng)度上與真實(shí)魚(yú)(yu)肉具有相似的(de)質(zhì)構(gòu)特性(xing)。

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