浙江大學(xué)生(sheng)物系統(tǒng)工(gong)程與食品科(ke)學(xué)學(xué)院(yuan)研究(jiu)人員在(zai)國際食品期(qi)刊《Food Physics》發(fā)(fa)表了題為"Simulated construction of plant-based fish meat with composite structure via dual-nozzle extrusion 3D printing"的研(yan)究性論文(wen)。在該論(lun)文中，研究(jiu)人員(yuan)利用上海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于測定植物(wu)基黃魚肌肉(rou)組織和蒸制(zhi)黃魚片的硬(ying)度、彈性(xing)、粘附性(xing)和回(hui)復(fù)性等(deng)指標(biāo)。

三維（3D）打(da)印的仿(fang)魚制(zhi)品正逐漸(jian)接近能夠(gou)根據(jù)個人需求(qiu)、供應(yīng)壓力(li)、食品安(an)全和環(huán)境問(wen)題來模擬真實(shi)魚肉的能(neng)力。然而，利用(yong) 3D 食品(pin)打印(yin)來模擬(ni)真實肉組織的(de)復(fù)合結(jié)構(gòu)仍(reng)然是一(yi)個挑戰(zhàn)。在本研(yan)究中(zhong)，我們使用雙(shuang)噴嘴 3D 打印(yin)技術(shù)，通過大(da)豆分離蛋白 - 黃(huang)原膠 - 淀粉復(fù)(fu)合物（作(zuo)為模擬(ni)肌肉 “墨水"）和(he)納米淀粉 - 卡拉(la)膠乳(ru)液凝(ning)膠（作為(wei)模擬脂肪(fang) “墨水"）構(gòu)建了植(zhi)物基黃魚(yu)組織類似物。我(wo)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(yin)工藝，成(cheng)功制備(bei)了具有(you)高模擬(ni)復(fù)合(he)結(jié)構(gòu)的 3D 打印魚(yu)肉。對模擬(ni)魚肉的質(zhì)(zhi)地、水分分(fen)布和營養(yǎng)(yang)成分進(jìn)(jin)行了分析，并(bing)與真實的黃(huang)魚肉進(jìn)行(xing)了比較，結(jié)果表(biao)明具(ju)有復(fù)合結(jié)構(gòu)的(de) 3D 打印(yin)植物(wu)基黃魚(yu)肉具有良(liang)好的仿(fang)真質(zhì)量。

對模擬魚肉進(jìn)(jin)行了全(quan)質(zhì)構(gòu)分析(xi)（TPA），結(jié)果如表(biao) 3 所示(shi)。硬度是阻止(zhi)變形(xing)的力，即(ji)（固體(ti)時）在臼(jiu)齒之間(jian)或（半固體時）在(zai)舌頭與(yu)上顎之(zhi)間壓(ya)縮物質(zhì)所需(xu)的力。同時，膠(jiao)粘性是將半固(gu)體食物(wu)分解(jie)到有利于(yu)吞咽狀態(tài)所需(xu)的能量；它(ta)是低硬度和(he)高粘度作用的(de)結(jié)果。此(ci)外，黏附性(xing)是一種克(ke)服食物表面(mian)與食物(wu)所接觸的(de)其他材(cai)料表面(mian)之間吸引力的(de)力，它表示在正(zheng)常進(jìn)(jin)食過(guo)程中(zhong)去除黏附于(yu)口腔上顎的食(shi)物殘渣所(suo)需的力。

三個部位（背部(bu)魚肉(rou) [S1]、腹部(bu)底部魚肉 [S2]、魚(yu)尾 [S3]）模(mo)擬魚肉的硬度(du)數(shù)據(jù)(ju)與真實黃(huang)魚仍有(you)一定差異。黃魚(yu)（S1）的硬(ying)度為 7.04 ± 1.77 N，植(zhi)物基魚(yu)肉（S1）的硬度(du)為 10.48 ± 2.01 N，所以 S1 部(bu)位模擬魚(yu)肉的硬度(du)比真(zhen)魚大(da)約大(da) 3N。此外，黃魚（S2）的硬(ying)度為(wei) 9.07 ± 3.18 N，植物(wu)基魚肉（S2）的硬度(du)為 12.0 ± 1.80N，因(yin)此 S2 部位模擬魚(yu)肉的硬度也(ye)比真魚(yu)大約大 3 N。最后，黃(huang)魚（S3）的(de)硬度為 6.64 ± 2.69 牛頓，植(zhi)物基魚肉(rou)（S3）的硬度為 3.63 ± 0.43 N。然而(er)，與 S1 和(he) S2 不同的是(shi)，S3 部位的真魚(yu)比模擬魚(yu)硬 3 N。在這三個(ge)部位（S1、S2、S3）中，植物(wu)基魚肉與真(zhen)魚的(de)硬度差都在(zai) 3 N左右(you)，這顯示出(chu)了一些共同規(guī)(gui)律，可能是由(you)于植物基(ji)材料本(ben)身硬度的限制(zhi)。無論如何，模(mo)擬魚的(de)硬度與真魚(yu)的硬度(du)之間仍(reng)然存在(zai)一定差距，可以(yi)繼續(xù)(xu)調(diào)整(zheng)配方以獲得更(geng)好的模(mo)擬效果。

三個(ge)部位(wei)（S1、S2 和 S3）的模擬(ni)魚肉和真(zhen)實魚肉(rou)的一些(xie)全質(zhì)構(gòu)(gou)分析（TPA）數(shù)(shu)據(jù)相對比(bi)較接近，在誤(wu)差范(fan)圍內(nèi)，特(te)別是彈(dan)性（springiness）和回復(fù)(fu)性（resilience）方(fang)面。同時，當(dāng)使(shi)物體變形的力(li)消失后物體(ti)恢復(fù)到未變(bian)形狀態(tài)的(de)速率被稱為彈(dan)性，在食用(yong)食物(wu)的情況(kuang)下，彈性被認(rèn)(ren)為是(shi)食物在(zai)被牙齒擠(ji)壓后恢(hui)復(fù)到其原始(shi)狀態(tài)(tai)的程度(du)。在真(zhen)實黃魚(yu)魚肉的(de)三個部位中(zhong)，彈性分(fen)別是 0.58（S1）、0.70（S2）和 0.74（S3），而模擬(ni)魚相(xiang)應(yīng)部位(wei)的彈性分別(bie)是 0.78（S1）、0.64（S2）和 0.65（S3）。除了(le) S1 部位(wei)外，模擬魚 S2 和 S3 部(bu)位的彈性與真(zhen)實黃魚的彈(dan)性非常接近。此(ci)外，酥脆(cui)、有彈(dan)性和光滑的質(zhì)(zhi)地對魚(yu)肉來說很重(zhong)要，上(shang)述結(jié)果表(biao)明通過 3D 打印(yin)制備的具(ju)有復(fù)合結(jié)構(gòu)的(de)模擬(ni)魚肉在(zai)一定程度上與(yu)真實魚肉(rou)具有相(xiang)似的質(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