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上海騰拔(ba)質(zhì)構(gòu)(gou)儀助力浙江大(da)學(xué)發(fā)表關(guān)(guan)于3D打印植物基(ji)魚肉的(de)國際期刊(kan)論文
浙江大學(xué)生物(wu)系統(tǒng)工(gong)程與食(shi)品科(ke)學(xué)學(xué)(xue)院研究人員在(zai)國際食品期(qi)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(lun)文中(zhong),研究(jiu)人員(yuan)利用(yong)上海騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于測(ce)定植物基黃(huang)魚肌肉組織(zhi)和蒸制黃魚(yu)片的硬度、彈(dan)性、粘附性和(he)回復(fù)性(xing)等指標。
三維(3D)打印的(de)仿魚制品正逐(zhu)漸接近(jin)能夠(gou)根據(jù)(ju)個人(ren)需求(qiu)、供應(yīng)壓(ya)力、食品安全(quan)和環(huán)境問題來(lai)模擬真實(shi)魚肉(rou)的能力(li)。然而,利用(yong) 3D 食品打印(yin)來模擬真實肉(rou)組織的(de)復(fù)合結(jié)構(gòu)(gou)仍然是一個(ge)挑戰(zhàn)。在本(ben)研究(jiu)中,我(wo)們使用(yong)雙噴嘴 3D 打印技(ji)術(shù),通過(guo)大豆分(fen)離蛋白 - 黃原(yuan)膠 - 淀粉(fen)復(fù)合物(wu)(作為模擬(ni)肌肉 “墨(mo)水")和納米淀粉(fen) - 卡拉(la)膠乳液凝膠(jiao)(作為模(mo)擬脂肪 “墨水")構(gòu)(gou)建了植物基黃(huang)魚組織(zhi)類似物。我們通(tong)過構(gòu)(gou)建肌肉 / 脂肪(fang)雙相 3D 模型并優(yōu)(you)化打(da)印工藝,成(cheng)功制(zhi)備了具有高模(mo)擬復(fù)合結(jié)構(gòu)的(de) 3D 打印魚肉。對模(mo)擬魚肉的質(zhì)(zhi)地、水分(fen)分布和營養(yǎng)(yang)成分進(jin)行了分析(xi),并與(yu)真實的(de)黃魚肉進(jin)行了(le)比較,結(jié)(jie)果表(biao)明具有(you)復(fù)合結(jié)構(gòu)的(de) 3D 打印植物基(ji)黃魚(yu)肉具有良好的(de)仿真(zhen)質(zhì)量。
對模擬魚肉進(jin)行了(le)全質(zhì)(zhi)構(gòu)分析(TPA),結(jié)(jie)果如表 3 所示(shi)。硬度是阻止變(bian)形的力(li),即(固體時)在(zai)臼齒之間(jian)或(半固體(ti)時)在舌頭與(yu)上顎之間壓(ya)縮物(wu)質(zhì)所需的(de)力。同時,膠(jiao)粘性是將半(ban)固體(ti)食物分解(jie)到有利于吞咽(yan)狀態(tài)(tai)所需的能量(liang);它是(shi)低硬度和高(gao)粘度(du)作用的結(jié)果(guo)。此外,黏(nian)附性是(shi)一種(zhong)克服(fu)食物表面與(yu)食物(wu)所接(jie)觸的其他(ta)材料表(biao)面之間吸(xi)引力的力,它(ta)表示在正常進(jin)食過(guo)程中去除黏(nian)附于口(kou)腔上顎的食(shi)物殘渣(zha)所需的(de)力。
三個部位(背部(bu)魚肉 [S1]、腹(fu)部底(di)部魚肉 [S2]、魚尾 [S3])模(mo)擬魚肉的硬度(du)數(shù)據(jù)與真實黃(huang)魚仍(reng)有一定差(cha)異。黃魚(S1)的(de)硬度為 7.04 ± 1.77 N,植物(wu)基魚肉(S1)的硬(ying)度為 10.48 ± 2.01 N,所以 S1 部位(wei)模擬魚肉的(de)硬度(du)比真(zhen)魚大(da)約大 3N。此(ci)外,黃魚(S2)的硬度(du)為 9.07 ± 3.18 N,植物(wu)基魚肉(S2)的(de)硬度為 12.0 ± 1.80N,因此(ci) S2 部位模擬魚肉(rou)的硬度也比(bi)真魚大約大 3 N。最(zui)后,黃魚(S3)的硬(ying)度為 6.64 ± 2.69 牛頓,植物(wu)基魚肉(S3)的(de)硬度為 3.63 ± 0.43 N。然而(er),與 S1 和 S2 不同的是(shi),S3 部位的真魚(yu)比模擬(ni)魚硬 3 N。在這三個(ge)部位(wei)(S1、S2、S3)中,植(zhi)物基魚(yu)肉與(yu)真魚的硬度差(cha)都在(zai) 3 N左右,這顯(xian)示出了一些共(gong)同規(guī)(gui)律,可(ke)能是由(you)于植物基(ji)材料(liao)本身(shen)硬度的限(xian)制。無論如(ru)何,模擬魚的硬(ying)度與(yu)真魚的硬度(du)之間仍然(ran)存在一(yi)定差距(ju),可以繼續(xù)調(diào)整(zheng)配方以(yi)獲得更好的模(mo)擬效果。
三個部(bu)位(S1、S2 和 S3)的(de)模擬魚(yu)肉和真(zhen)實魚肉的一(yi)些全質(zhì)構(gòu)分析(xi)(TPA)數(shù)據(jù)相對(dui)比較(jiao)接近,在誤(wu)差范(fan)圍內(nèi),特別(bie)是彈性(springiness)和回(hui)復(fù)性(resilience)方面。同時(shi),當使物體(ti)變形的力消失(shi)后物體恢(hui)復(fù)到未(wei)變形狀態(tài)的(de)速率被稱為(wei)彈性,在食用食(shi)物的情況下,彈(dan)性被認為是(shi)食物在(zai)被牙齒擠壓后(hou)恢復(fù)到其原(yuan)始狀態(tài)的程度(du)。在真實黃魚(yu)魚肉的三(san)個部位中,彈性(xing)分別是 0.58(S1)、0.70(S2)和 0.74(S3),而(er)模擬魚相應(yīng)(ying)部位的(de)彈性分別(bie)是 0.78(S1)、0.64(S2)和(he) 0.65(S3)。除了 S1 部位外(wai),模擬(ni)魚 S2 和(he) S3 部位的彈性與(yu)真實黃魚的彈(dan)性非常(chang)接近。此(ci)外,酥脆、有(you)彈性和光滑(hua)的質(zhì)地對(dui)魚肉來(lai)說很(hen)重要,上(shang)述結(jié)(jie)果表明通過(guo) 3D 打印制(zhi)備的具有復(fù)合(he)結(jié)構(gòu)的模(mo)擬魚肉在一(yi)定程度上與真(zhen)實魚肉具有相(xiang)似的質(zhì)構(gòu)(gou)特性。
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