浙江大學(xué)生物(wu)系統(tǒng)工程與食(shi)品科學(xué)學(xué)院(yuan)研究人員在國(guo)際食品(pin)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"的研究性(xing)論文。在該論文(wen)中，研究(jiu)人員利用上海(hai)騰拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用(yong)于測定(ding)植物基黃魚(yu)肌肉組(zu)織和蒸制黃魚(yu)片的硬度、彈(dan)性、粘附性和(he)回復(fù)性等指標(biāo)(biao)。

三維（3D）打(da)印的仿魚制(zhi)品正逐(zhu)漸接近能夠(gou)根據(jù)個人需求(qiu)、供應(yīng)壓力(li)、食品安全和(he)環(huán)境問題來(lai)模擬真實(shí)(shi)魚肉的(de)能力。然(ran)而，利用 3D 食(shi)品打印(yin)來模擬真實(shí)肉(rou)組織的復(fù)合(he)結(jié)構(gòu)仍然是一(yi)個挑戰(zhàn)。在(zai)本研究(jiu)中，我們(men)使用雙噴嘴(zui) 3D 打印技術(shù)，通過(guo)大豆分(fen)離蛋白 - 黃原膠(jiao) - 淀粉復(fù)(fu)合物（作為(wei)模擬(ni)肌肉 “墨水"）和納(na)米淀粉 - 卡(ka)拉膠乳液凝(ning)膠（作為模(mo)擬脂(zhi)肪 “墨水(shui)"）構(gòu)建(jian)了植物基黃(huang)魚組(zu)織類似(shi)物。我們通過構(gòu)(gou)建肌肉 / 脂肪雙(shuang)相 3D 模型并(bing)優(yōu)化(hua)打印工(gong)藝，成功制備了(le)具有高模擬復(fù)(fu)合結(jié)構(gòu)的 3D 打(da)印魚(yu)肉。對模擬(ni)魚肉的質(zhì)地、水(shui)分分布和營(ying)養(yǎng)成分(fen)進(jìn)行了(le)分析，并與真(zhen)實(shí)的黃魚肉(rou)進(jìn)行了比(bi)較，結(jié)果表明(ming)具有復(fù)合(he)結(jié)構(gòu)的 3D 打印植(zhi)物基黃魚肉具(ju)有良好的仿真(zhen)質(zhì)量。

對模(mo)擬魚肉進(jìn)行了(le)全質(zhì)構(gòu)分(fen)析（TPA），結(jié)果如表(biao) 3 所示(shi)。硬度是阻止變(bian)形的力，即(ji)（固體時）在(zai)臼齒之(zhi)間或(huo)（半固體時(shi)）在舌頭與上顎(e)之間(jian)壓縮物質(zhì)所(suo)需的力(li)。同時，膠粘性(xing)是將半固(gu)體食(shi)物分解(jie)到有利于(yu)吞咽狀態(tài)所(suo)需的(de)能量；它是低硬(ying)度和高粘度(du)作用的結(jié)果。此(ci)外，黏(nian)附性是一種克(ke)服食物表(biao)面與食(shi)物所(suo)接觸的其(qi)他材料表面之(zhi)間吸引力的(de)力，它(ta)表示在(zai)正常進(jìn)食(shi)過程中去除(chu)黏附于口(kou)腔上顎的(de)食物殘渣所需(xu)的力(li)。

三個部位（背(bei)部魚肉 [S1]、腹(fu)部底部(bu)魚肉 [S2]、魚尾(wei) [S3]）模擬魚肉的硬(ying)度數(shù)(shu)據(jù)與(yu)真實(shí)黃魚仍(reng)有一定差異。黃(huang)魚（S1）的(de)硬度為 7.04 ± 1.77 N，植物(wu)基魚肉（S1）的硬度(du)為 10.48 ± 2.01 N，所以 S1 部(bu)位模擬魚肉的(de)硬度比真(zhen)魚大約大 3N。此(ci)外，黃魚(yu)（S2）的硬(ying)度為 9.07 ± 3.18 N，植物基魚(yu)肉（S2）的硬度(du)為 12.0 ± 1.80N，因此 S2 部位模(mo)擬魚肉的硬(ying)度也比真魚大(da)約大(da) 3 N。最后，黃(huang)魚（S3）的硬度為 6.64 ± 2.69 牛(niu)頓，植物基(ji)魚肉（S3）的硬度為(wei) 3.63 ± 0.43 N。然而，與 S1 和 S2 不同(tong)的是，S3 部位的真(zhen)魚比模(mo)擬魚硬 3 N。在(zai)這三個部(bu)位（S1、S2、S3）中，植(zhi)物基魚肉與(yu)真魚的硬度差(cha)都在 3 N左右，這顯(xian)示出了一些共(gong)同規(guī)(gui)律，可能是由于(yu)植物基材(cai)料本身硬(ying)度的(de)限制。無論如何(he)，模擬魚(yu)的硬度與(yu)真魚的硬(ying)度之間仍(reng)然存在一(yi)定差距，可(ke)以繼續(xù)調(diào)整配(pei)方以獲得更(geng)好的模(mo)擬效果。

三個部(bu)位（S1、S2 和 S3）的(de)模擬魚肉(rou)和真實(shí)(shi)魚肉的一(yi)些全(quan)質(zhì)構(gòu)分析（TPA）數(shù)據(jù)(ju)相對比(bi)較接(jie)近，在誤差范(fan)圍內(nèi)，特別(bie)是彈性(xing)（springiness）和回復(fù)性（resilience）方面(mian)。同時，當(dāng)(dang)使物體變(bian)形的力消(xiao)失后物體(ti)恢復(fù)(fu)到未變(bian)形狀態(tài)(tai)的速率被稱(cheng)為彈性，在食用(yong)食物的情(qing)況下，彈性(xing)被認(rèn)為是(shi)食物在被牙齒(chi)擠壓后恢(hui)復(fù)到其(qi)原始狀(zhuang)態(tài)的程度。在真(zhen)實(shí)黃(huang)魚魚肉(rou)的三個部位(wei)中，彈性分別(bie)是 0.58（S1）、0.70（S2）和 0.74（S3），而模擬(ni)魚相應(yīng)部(bu)位的彈性分別(bie)是 0.78（S1）、0.64（S2）和 0.65（S3）。除了 S1 部(bu)位外，模擬魚 S2 和(he) S3 部位的彈性與(yu)真實(shí)(shi)黃魚的彈性(xing)非常接近。此(ci)外，酥脆、有彈(dan)性和光(guang)滑的(de)質(zhì)地(di)對魚肉來說很(hen)重要，上(shang)述結(jié)(jie)果表明通(tong)過 3D 打印(yin)制備(bei)的具有復(fù)(fu)合結(jié)構(gòu)(gou)的模擬魚肉在(zai)一定程度(du)上與真實(shí)魚肉(rou)具有相似的質(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