浙江大學(xué)生(sheng)物系統(tǒng)(tong)工程與食品科(ke)學(xué)學(xué)(xue)院研究人員(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(de)研究性論文(wen)。在該(gai)論文中(zhong)，研究人員(yuan)利用上海(hai)騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于測(ce)定植物基黃(huang)魚肌肉組織(zhi)和蒸制黃魚(yu)片的硬度(du)、彈性、粘附性和(he)回復(fù)(fu)性等(deng)指標(biāo)(biao)。

三維（3D）打印的(de)仿魚制品正逐(zhu)漸接近能夠根(gen)據(jù)個(gè)人(ren)需求、供應(yīng)壓力(li)、食品(pin)安全和環(huán)境(jing)問題來(lai)模擬真實(shí)魚(yu)肉的能(neng)力。然(ran)而，利用 3D 食品(pin)打印來(lai)模擬真實(shí)肉(rou)組織的(de)復(fù)合結(jié)構(gòu)(gou)仍然是一(yi)個(gè)挑戰(zhàn)。在本研(yan)究中，我們使(shi)用雙噴嘴 3D 打印(yin)技術(shù)，通(tong)過大豆分離蛋(dan)白 - 黃原膠 - 淀(dian)粉復(fù)(fu)合物（作(zuo)為模擬(ni)肌肉(rou) “墨水"）和納(na)米淀(dian)粉 - 卡(ka)拉膠乳液(ye)凝膠（作為模擬(ni)脂肪(fang) “墨水"）構(gòu)建了植(zhi)物基黃魚(yu)組織類似物(wu)。我們通(tong)過構(gòu)建(jian)肌肉 / 脂(zhi)肪雙相 3D 模型并(bing)優(yōu)化(hua)打印工藝，成(cheng)功制備了具有(you)高模擬復(fù)合(he)結(jié)構(gòu)的 3D 打(da)印魚(yu)肉。對模(mo)擬魚(yu)肉的質(zhì)(zhi)地、水分分布和(he)營養(yǎng)成分進(jìn)行(xing)了分析，并與(yu)真實(shí)的黃魚肉(rou)進(jìn)行了比(bi)較，結(jié)(jie)果表明具(ju)有復(fù)合結(jié)(jie)構(gòu)的 3D 打印(yin)植物基黃魚(yu)肉具(ju)有良好的仿(fang)真質(zhì)量(liang)。

對模擬魚肉進(jìn)(jin)行了全質(zhì)構(gòu)分(fen)析（TPA），結(jié)(jie)果如(ru)表 3 所示。硬度(du)是阻止(zhi)變形(xing)的力，即（固(gu)體時(shí)）在臼齒(chi)之間或（半固(gu)體時(shí)）在舌(she)頭與上顎之間(jian)壓縮物質(zhì)所需(xu)的力(li)。同時(shí)，膠粘(zhan)性是將半固體(ti)食物分(fen)解到有利于吞(tun)咽狀態(tài)所(suo)需的能量；它(ta)是低硬(ying)度和(he)高粘度作用的(de)結(jié)果(guo)。此外，黏(nian)附性是一(yi)種克服食物(wu)表面(mian)與食(shi)物所接觸的(de)其他材料(liao)表面之間吸引(yin)力的力，它表(biao)示在(zai)正常進(jìn)食過程(cheng)中去除(chu)黏附于(yu)口腔上顎(e)的食物殘?jiān)?suo)需的力。

三個(gè)部(bu)位（背(bei)部魚肉(rou) [S1]、腹部底部(bu)魚肉 [S2]、魚(yu)尾 [S3]）模擬(ni)魚肉的硬度(du)數(shù)據(jù)與真(zhen)實(shí)黃魚仍有一(yi)定差異(yi)。黃魚(yu)（S1）的硬度為 7.04 ± 1.77 N，植物(wu)基魚(yu)肉（S1）的硬(ying)度為 10.48 ± 2.01 N，所以 S1 部位(wei)模擬魚肉(rou)的硬(ying)度比(bi)真魚大(da)約大 3N。此(ci)外，黃魚(yu)（S2）的硬度為(wei) 9.07 ± 3.18 N，植物基魚肉(rou)（S2）的硬度(du)為 12.0 ± 1.80N，因此(ci) S2 部位模擬(ni)魚肉的(de)硬度也比真魚(yu)大約(yue)大 3 N。最(zui)后，黃魚（S3）的硬(ying)度為 6.64 ± 2.69 牛(niu)頓，植物(wu)基魚肉(rou)（S3）的硬(ying)度為 3.63 ± 0.43 N。然而，與(yu) S1 和 S2 不同的(de)是，S3 部位的(de)真魚比模擬(ni)魚硬 3 N。在這三個(gè)(ge)部位(wei)（S1、S2、S3）中，植物基(ji)魚肉與(yu)真魚的硬度差(cha)都在 3 N左右，這(zhe)顯示出了一(yi)些共同規(guī)(gui)律，可能(neng)是由于植(zhi)物基材料本(ben)身硬度的限(xian)制。無論(lun)如何(he)，模擬魚的硬(ying)度與(yu)真魚的硬度(du)之間仍(reng)然存(cun)在一定差(cha)距，可以繼(ji)續(xù)調(diào)(diao)整配方以獲得(de)更好的模(mo)擬效(xiao)果。

三個(gè)部位（S1、S2 和(he) S3）的模擬魚肉(rou)和真實(shí)魚肉的(de)一些全質(zhì)構(gòu)(gou)分析（TPA）數(shù)(shu)據(jù)相對比較(jiao)接近，在誤差范(fan)圍內(nèi)，特別(bie)是彈性(xing)（springiness）和回(hui)復(fù)性（resilience）方面(mian)。同時(shí)，當(dāng)使物(wu)體變形的(de)力消失(shi)后物(wu)體恢復(fù)到(dao)未變形狀態(tài)的(de)速率(lv)被稱為彈性(xing)，在食用食物的(de)情況(kuang)下，彈性被(bei)認(rèn)為是食物在(zai)被牙齒擠壓(ya)后恢(hui)復(fù)到其(qi)原始狀態(tài)的(de)程度(du)。在真實(shí)黃魚(yu)魚肉的(de)三個(gè)部(bu)位中，彈(dan)性分別是(shi) 0.58（S1）、0.70（S2）和 0.74（S3），而(er)模擬魚相(xiang)應(yīng)部(bu)位的彈性(xing)分別是 0.78（S1）、0.64（S2）和(he) 0.65（S3）。除了(le) S1 部位外，模擬(ni)魚 S2 和(he) S3 部位(wei)的彈性與真實(shí)(shi)黃魚(yu)的彈性非常(chang)接近。此外(wai)，酥脆(cui)、有彈性(xing)和光(guang)滑的(de)質(zhì)地對魚肉(rou)來說很重要，上(shang)述結(jié)果表(biao)明通(tong)過 3D 打印制(zhi)備的具有(you)復(fù)合結(jié)構(gòu)(gou)的模擬魚肉(rou)在一定程度(du)上與(yu)真實(shí)魚(yu)肉具有相(xiang)似的質(zhì)構(gòu)特(te)性。

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