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Technical articles浙江大(da)學(xué)生物系統(tǒng)(tong)工程(cheng)與食品(pin)科學(xué)學(xué)院(yuan)研究人員(yuan)在國際食(shi)品期刊《Food Physics》發(fā)(fa)表了(le)題為(wei)"Simulated construction of plant-based fish meat with composite structure via dual-nozzle extrusion 3D printing"的研究性論文(wen)。在該論文中,研(yan)究人員(yuan)利用上(shang)海騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于測定植(zhi)物基黃(huang)魚肌肉組(zu)織和蒸制(zhi)黃魚片的硬度(du)、彈性(xing)、粘附性和回復(fù)(fu)性等(deng)指標(biao)。
三維(wei)(3D)打印的仿魚(yu)制品正逐(zhu)漸接近能夠(gou)根據(jù)個人需求(qiu)、供應(yīng)(ying)壓力、食品安(an)全和環(huán)(huan)境問題(ti)來模擬真實魚(yu)肉的能(neng)力。然而,利用 3D 食(shi)品打印(yin)來模擬真實(shi)肉組(zu)織的復(fù)(fu)合結(jié)構(gòu)仍(reng)然是(shi)一個(ge)挑戰(zhàn)。在(zai)本研(yan)究中,我們使用(yong)雙噴(pen)嘴 3D 打印技術(shù)(shu),通過大豆分(fen)離蛋白(bai) - 黃原(yuan)膠 - 淀粉復(fù)合物(wu)(作為模擬肌(ji)肉 “墨水(shui)")和納米淀粉 - 卡(ka)拉膠乳(ru)液凝膠(jiao)(作為(wei)模擬脂(zhi)肪 “墨水")構(gòu)建了(le)植物基(ji)黃魚組織(zhi)類似物。我們(men)通過構(gòu)(gou)建肌肉 / 脂肪(fang)雙相 3D 模型(xing)并優(yōu)化(hua)打印(yin)工藝,成功制(zhi)備了具有高(gao)模擬復(fù)合結(jié)構(gòu)(gou)的 3D 打印魚(yu)肉。對模擬魚(yu)肉的質(zhì)地、水分(fen)分布和(he)營養(yǎng)成分(fen)進行了分(fen)析,并與真實的(de)黃魚(yu)肉進(jin)行了比(bi)較,結(jié)果表(biao)明具有復(fù)合(he)結(jié)構(gòu)的 3D 打(da)印植物基(ji)黃魚(yu)肉具(ju)有良好的(de)仿真質(zhì)量。
對模擬魚(yu)肉進行(xing)了全質(zhì)構(gòu)分(fen)析(TPA),結(jié)果如表 3 所(suo)示。硬度是(shi)阻止(zhi)變形的力,即(ji)(固體時)在臼齒(chi)之間或(huo)(半固體時)在(zai)舌頭與上(shang)顎之間(jian)壓縮物(wu)質(zhì)所(suo)需的(de)力。同時,膠粘(zhan)性是將半(ban)固體(ti)食物分解到(dao)有利于(yu)吞咽狀態(tài)(tai)所需的能量;它(ta)是低硬度和高(gao)粘度作用的(de)結(jié)果。此(ci)外,黏(nian)附性是(shi)一種(zhong)克服食(shi)物表面與食(shi)物所接(jie)觸的其他材料(liao)表面之間吸(xi)引力的力,它表(biao)示在正常進(jin)食過程(cheng)中去除黏附于(yu)口腔上顎(e)的食物殘(can)渣所需的(de)力。
三個部位(wei)(背部魚肉 [S1]、腹部(bu)底部魚肉 [S2]、魚尾(wei) [S3])模擬魚肉(rou)的硬度數(shù)據(jù)與(yu)真實黃魚仍(reng)有一定差(cha)異。黃魚(S1)的(de)硬度為(wei) 7.04 ± 1.77 N,植物基魚肉(S1)的(de)硬度為 10.48 ± 2.01 N,所以 S1 部(bu)位模擬魚肉的(de)硬度比真魚(yu)大約大(da) 3N。此外,黃魚(S2)的(de)硬度為 9.07 ± 3.18 N,植(zhi)物基魚(yu)肉(S2)的(de)硬度為 12.0 ± 1.80N,因此 S2 部(bu)位模擬(ni)魚肉的硬(ying)度也比真(zhen)魚大約大 3 N。最(zui)后,黃魚(S3)的(de)硬度為 6.64 ± 2.69 牛頓(dun),植物基魚(yu)肉(S3)的硬度(du)為 3.63 ± 0.43 N。然而,與 S1 和 S2 不(bu)同的是(shi),S3 部位的真(zhen)魚比模擬魚硬(ying) 3 N。在這三個部位(wei)(S1、S2、S3)中,植物基魚(yu)肉與真魚(yu)的硬度差都在(zai) 3 N左右(you),這顯示出了(le)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(du)的限制。無論如(ru)何,模擬魚的(de)硬度(du)與真魚的硬度(du)之間仍(reng)然存在一定差(cha)距,可以繼續(xù)調(diào)(diao)整配方以獲(huo)得更好(hao)的模擬效果(guo)。
三個(ge)部位(S1、S2 和 S3)的模(mo)擬魚肉(rou)和真實魚肉的(de)一些全(quan)質(zhì)構(gòu)分析(xi)(TPA)數(shù)據(jù)相對比較(jiao)接近,在誤差范(fan)圍內(nèi),特別是(shi)彈性(xing)(springiness)和回復(fù)性(resilience)方面(mian)。同時,當(dāng)(dang)使物體(ti)變形的力(li)消失后物體(ti)恢復(fù)到(dao)未變(bian)形狀態(tài)的速(su)率被稱為(wei)彈性,在食(shi)用食物(wu)的情(qing)況下,彈性(xing)被認為是(shi)食物在(zai)被牙齒擠壓后(hou)恢復(fù)(fu)到其原始狀態(tài)(tai)的程度。在(zai)真實黃魚(yu)魚肉的三個部(bu)位中,彈(dan)性分別是 0.58(S1)、0.70(S2)和 0.74(S3),而(er)模擬魚相(xiang)應(yīng)部位的(de)彈性分別是 0.78(S1)、0.64(S2)和(he) 0.65(S3)。除了 S1 部(bu)位外,模擬魚 S2 和(he) S3 部位的彈性(xing)與真實黃魚(yu)的彈性非常(chang)接近。此外(wai),酥脆、有(you)彈性和光滑(hua)的質(zhì)地對魚(yu)肉來(lai)說很(hen)重要,上述結(jié)果(guo)表明(ming)通過(guo) 3D 打印制備的具(ju)有復(fù)合結(jié)(jie)構(gòu)的(de)模擬魚肉在一(yi)定程度(du)上與(yu)真實魚肉具(ju)有相似的(de)質(zhì)構(gòu)(gou)特性。
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