浙江大學(xué)(xue)生物系統(tǒng)工程(cheng)與食品科學(xué)(xue)學(xué)院研(yan)究人(ren)員在國際(ji)食品(pin)期刊《Food Physics》發(fā)表了題(ti)為"Simulated construction of plant-based fish meat with composite structure via dual-nozzle extrusion 3D printing"的研究(jiu)性論文。在該(gai)論文中，研究(jiu)人員利用上(shang)海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用于測(ce)定植物基黃(huang)魚肌(ji)肉組織(zhi)和蒸制(zhi)黃魚片的(de)硬度、彈性、粘(zhan)附性和(he)回復(fù)性等(deng)指標(biāo)(biao)。

三維(wei)（3D）打印的仿魚(yu)制品正(zheng)逐漸接近(jin)能夠根據(jù)個人(ren)需求、供應(yīng)壓(ya)力、食品(pin)安全和環(huán)(huan)境問題來(lai)模擬真實魚(yu)肉的能(neng)力。然而，利用 3D 食(shi)品打印來模(mo)擬真(zhen)實肉(rou)組織的復(fù)合結(jié)(jie)構(gòu)仍然(ran)是一個挑戰(zhàn)(zhan)。在本研究(jiu)中，我們使用(yong)雙噴嘴 3D 打印技(ji)術(shù)，通(tong)過大豆分(fen)離蛋白 - 黃原膠(jiao) - 淀粉(fen)復(fù)合物（作(zuo)為模(mo)擬肌肉(rou) “墨水"）和納米(mi)淀粉(fen) - 卡拉(la)膠乳液凝膠(jiao)（作為模擬(ni)脂肪 “墨水(shui)"）構(gòu)建了植物基(ji)黃魚(yu)組織類似物。我(wo)們通過構(gòu)建(jian)肌肉 / 脂肪(fang)雙相 3D 模型并(bing)優(yōu)化打印(yin)工藝，成(cheng)功制(zhi)備了具有高模(mo)擬復(fù)合結(jié)構(gòu)(gou)的 3D 打(da)印魚肉(rou)。對模(mo)擬魚肉的(de)質(zhì)地、水分分(fen)布和營(ying)養(yǎng)成分進行了(le)分析，并與真(zhen)實的黃(huang)魚肉進行了(le)比較，結(jié)果表(biao)明具(ju)有復(fù)(fu)合結(jié)構(gòu)的 3D 打印(yin)植物基黃魚(yu)肉具有(you)良好(hao)的仿(fang)真質(zhì)量(liang)。

對模擬魚肉(rou)進行了全質(zhì)(zhi)構(gòu)分析（TPA），結(jié)果如(ru)表 3 所示。硬度是(shi)阻止變形的(de)力，即（固體(ti)時）在臼齒之間(jian)或（半固體時）在(zai)舌頭與上顎之(zhi)間壓縮(suo)物質(zhì)所需的力(li)。同時(shi)，膠粘性是將半(ban)固體食物(wu)分解到(dao)有利于吞咽狀(zhuang)態(tài)所需的能(neng)量；它是低硬度(du)和高粘度作用(yong)的結(jié)果。此(ci)外，黏(nian)附性(xing)是一種克(ke)服食物(wu)表面與(yu)食物所(suo)接觸(chu)的其(qi)他材料(liao)表面(mian)之間吸引力(li)的力，它(ta)表示在正常進(jin)食過程中去除(chu)黏附于口腔上(shang)顎的食物殘渣(zha)所需的力(li)。

三個部位(wei)（背部魚肉(rou) [S1]、腹部(bu)底部(bu)魚肉(rou) [S2]、魚尾 [S3]）模(mo)擬魚肉的(de)硬度數(shù)據(jù)與真(zhen)實黃(huang)魚仍有(you)一定差(cha)異。黃魚（S1）的硬(ying)度為 7.04 ± 1.77 N，植物基魚(yu)肉（S1）的硬(ying)度為 10.48 ± 2.01 N，所以 S1 部(bu)位模擬魚肉的(de)硬度比真(zhen)魚大(da)約大 3N。此外，黃(huang)魚（S2）的硬度為(wei) 9.07 ± 3.18 N，植物基(ji)魚肉(rou)（S2）的硬(ying)度為 12.0 ± 1.80N，因此 S2 部位(wei)模擬(ni)魚肉的(de)硬度也比(bi)真魚大約大 3 N。最(zui)后，黃(huang)魚（S3）的硬度為 6.64 ± 2.69 牛(niu)頓，植物基魚肉(rou)（S3）的硬度為(wei) 3.63 ± 0.43 N。然而，與 S1 和(he) S2 不同的是(shi)，S3 部位的(de)真魚比模擬(ni)魚硬 3 N。在這(zhe)三個部位（S1、S2、S3）中，植(zhi)物基魚肉(rou)與真魚(yu)的硬度差(cha)都在 3 N左(zuo)右，這顯示出(chu)了一些共同規(guī)(gui)律，可能(neng)是由于植物基(ji)材料本身(shen)硬度的限(xian)制。無論如(ru)何，模(mo)擬魚的硬度與(yu)真魚的硬度之(zhi)間仍然(ran)存在一(yi)定差(cha)距，可以繼續(xù)(xu)調(diào)整配方以(yi)獲得更(geng)好的模擬效(xiao)果。

三個部位(wei)（S1、S2 和 S3）的(de)模擬魚肉和真(zhen)實魚肉的(de)一些(xie)全質(zhì)構(gòu)分析(xi)（TPA）數(shù)據(jù)相對比(bi)較接近，在誤差(cha)范圍內(nèi)，特(te)別是彈性（springiness）和回(hui)復(fù)性（resilience）方面。同(tong)時，當(dāng)使(shi)物體變(bian)形的力(li)消失后物(wu)體恢復(fù)到(dao)未變(bian)形狀態(tài)的速(su)率被稱(cheng)為彈(dan)性，在(zai)食用食物(wu)的情況下，彈(dan)性被認為是(shi)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(zai)真實黃魚(yu)魚肉的(de)三個部位中，彈(dan)性分別(bie)是 0.58（S1）、0.70（S2）和(he) 0.74（S3），而模擬魚相應(yīng)(ying)部位(wei)的彈性分(fen)別是(shi) 0.78（S1）、0.64（S2）和 0.65（S3）。除(chu)了 S1 部位外，模擬(ni)魚 S2 和(he) S3 部位(wei)的彈性與真(zhen)實黃魚的(de)彈性非常接近(jin)。此外，酥脆、有彈(dan)性和(he)光滑的質(zhì)(zhi)地對魚肉來說(shuo)很重要，上述(shu)結(jié)果表(biao)明通過 3D 打印制(zhi)備的具有復(fù)(fu)合結(jié)(jie)構(gòu)的模擬(ni)魚肉(rou)在一定(ding)程度(du)上與真實魚(yu)肉具有相(xiang)似的(de)質(zhì)構(gòu)特(te)性。

原文下載鏈(lian)接

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