浙江大學(xué)生(sheng)物系統(tǒng)工(gong)程與食品(pin)科學(xué)(xue)學(xué)院研究(jiu)人員在國(guo)際食品(pin)期刊《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(de)研究性論文。在該(gai)論文(wen)中，研究人(ren)員利用上海騰(teng)拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于測定植(zhi)物基(ji)黃魚肌(ji)肉組織(zhi)和蒸制(zhi)黃魚片的硬度(du)、彈性、粘(zhan)附性和(he)回復(fù)性等(deng)指標(biao)。

三維（3D）打(da)印的仿魚制(zhi)品正逐漸接近(jin)能夠根據(jù)個(ge)人需(xu)求、供應(yīng)壓(ya)力、食品(pin)安全和環(huán)(huan)境問題來模(mo)擬真實(shi)魚肉(rou)的能力(li)。然而，利(li)用 3D 食品打(da)印來(lai)模擬(ni)真實肉組織的(de)復(fù)合結(jié)構(gòu)仍(reng)然是一個(ge)挑戰(zhàn)。在(zai)本研究中，我(wo)們使(shi)用雙噴(pen)嘴 3D 打(da)印技(ji)術(shù)，通過大豆分(fen)離蛋白 - 黃原膠(jiao) - 淀粉復(fù)合物（作(zuo)為模擬肌肉(rou) “墨水"）和(he)納米淀(dian)粉 - 卡拉膠乳(ru)液凝(ning)膠（作(zuo)為模擬脂肪 “墨(mo)水"）構(gòu)建了植(zhi)物基黃魚組織(zhi)類似(shi)物。我們通(tong)過構(gòu)建肌肉(rou) / 脂肪雙相 3D 模(mo)型并優(yōu)化打印(yin)工藝，成(cheng)功制(zhi)備了(le)具有高(gao)模擬復(fù)合(he)結(jié)構(gòu)的 3D 打印(yin)魚肉。對模(mo)擬魚肉的質(zhì)(zhi)地、水分分(fen)布和營養(yǎng)成(cheng)分進行了分(fen)析，并與真(zhen)實的黃魚肉進(jin)行了比(bi)較，結(jié)果表明具(ju)有復(fù)合結(jié)構(gòu)的(de) 3D 打印植物基(ji)黃魚肉具(ju)有良好的(de)仿真(zhen)質(zhì)量。

對模擬魚肉進(jin)行了全質(zhì)構(gòu)分(fen)析（TPA），結(jié)果(guo)如表 3 所示(shi)。硬度(du)是阻止變形(xing)的力，即（固(gu)體時）在臼齒之(zhi)間或（半固(gu)體時）在舌頭與(yu)上顎之(zhi)間壓(ya)縮物質(zhì)所(suo)需的力。同時(shi)，膠粘性是(shi)將半(ban)固體食物分解(jie)到有利于吞咽(yan)狀態(tài)所需的(de)能量(liang)；它是(shi)低硬度和(he)高粘度(du)作用的(de)結(jié)果。此外，黏(nian)附性是一(yi)種克服食物表(biao)面與(yu)食物所(suo)接觸的(de)其他材料表(biao)面之間吸(xi)引力的力(li)，它表示在正常(chang)進食過程中(zhong)去除(chu)黏附于(yu)口腔上(shang)顎的食物殘渣(zha)所需的力(li)。

三個部(bu)位（背(bei)部魚肉 [S1]、腹部底(di)部魚肉(rou) [S2]、魚尾(wei) [S3]）模擬魚肉的硬(ying)度數(shù)據(jù)與真實(shi)黃魚仍有一定(ding)差異。黃魚（S1）的硬(ying)度為 7.04 ± 1.77 N，植(zhi)物基魚肉（S1）的硬(ying)度為 10.48 ± 2.01 N，所以 S1 部位(wei)模擬(ni)魚肉的硬度(du)比真(zhen)魚大(da)約大 3N。此外(wai)，黃魚（S2）的(de)硬度為 9.07 ± 3.18 N，植(zhi)物基魚(yu)肉（S2）的硬度(du)為 12.0 ± 1.80N，因此 S2 部(bu)位模擬魚肉的(de)硬度也(ye)比真魚大(da)約大(da) 3 N。最后，黃魚（S3）的(de)硬度為 6.64 ± 2.69 牛(niu)頓，植(zhi)物基(ji)魚肉(rou)（S3）的硬度為(wei) 3.63 ± 0.43 N。然而，與(yu) S1 和 S2 不同的(de)是，S3 部位的真魚(yu)比模擬魚(yu)硬 3 N。在這(zhe)三個(ge)部位(wei)（S1、S2、S3）中，植物基魚肉(rou)與真(zhen)魚的硬度差(cha)都在 3 N左右(you)，這顯示(shi)出了一些共(gong)同規(guī)律，可能是(shi)由于植物基材(cai)料本身硬(ying)度的限制。無論(lun)如何，模擬魚的(de)硬度與真魚的(de)硬度之間仍(reng)然存在一(yi)定差(cha)距，可(ke)以繼續(xù)調(diào)整配(pei)方以(yi)獲得更好的(de)模擬效果。

三個(ge)部位（S1、S2 和 S3）的(de)模擬魚肉(rou)和真實魚(yu)肉的一些全質(zhì)(zhi)構(gòu)分析（TPA）數(shù)據(jù)(ju)相對比較接近(jin)，在誤差范圍(wei)內(nèi)，特別(bie)是彈(dan)性（springiness）和回復(fù)性(xing)（resilience）方面。同時，當(dāng)使(shi)物體變形的(de)力消失后物(wu)體恢復(fù)到(dao)未變形狀態(tài)的(de)速率被稱(cheng)為彈性，在(zai)食用食(shi)物的情況下(xia)，彈性被認(ren)為是食物在(zai)被牙齒擠壓(ya)后恢復(fù)到其原(yuan)始狀態(tài)的程度(du)。在真實黃魚魚(yu)肉的三個部位(wei)中，彈性分(fen)別是 0.58（S1）、0.70（S2）和 0.74（S3），而(er)模擬魚(yu)相應(yīng)部位的(de)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(xing)與真實(shi)黃魚的彈(dan)性非常(chang)接近。此外，酥(su)脆、有(you)彈性(xing)和光(guang)滑的質(zhì)(zhi)地對魚肉來說(shuo)很重要，上述(shu)結(jié)果表明通過(guo) 3D 打印制備(bei)的具有(you)復(fù)合結(jié)構(gòu)的模(mo)擬魚肉在(zai)一定程度(du)上與真實魚肉(rou)具有相似的質(zhì)(zhi)構(gòu)特性(xing)。

原文下載(zai)鏈接

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