浙江大(da)學(xué)生物系(xi)統(tǒng)工程與(yu)食品(pin)科學(xué)學(xué)院研究(jiu)人員在(zai)國際(ji)食品(pin)期刊《Food Physics》發(fā)表(biao)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)。在該論文(wen)中，研究(jiu)人員利用上(shang)海騰(teng)拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于測(cè)定(ding)植物基黃魚(yu)肌肉組織和(he)蒸制黃魚片(pian)的硬度、彈性、粘(zhan)附性和(he)回復(fù)性(xing)等指標(biāo)。

三維（3D）打印的(de)仿魚(yu)制品正逐漸(jian)接近能夠根據(jù)(ju)個(gè)人需(xu)求、供應(yīng)壓(ya)力、食品(pin)安全和環(huán)境問(wen)題來模(mo)擬真實(shí)魚肉(rou)的能力。然而(er)，利用 3D 食(shi)品打印來模擬(ni)真實(shí)(shi)肉組織的復(fù)合(he)結(jié)構(gòu)仍(reng)然是一個(gè)(ge)挑戰(zhàn)。在本研(yan)究中，我們使(shi)用雙噴嘴 3D 打(da)印技術(shù)，通(tong)過大豆分離蛋(dan)白 - 黃原(yuan)膠 - 淀(dian)粉復(fù)合(he)物（作為(wei)模擬肌(ji)肉 “墨水"）和納(na)米淀粉(fen) - 卡拉(la)膠乳液(ye)凝膠（作為(wei)模擬脂肪 “墨水(shui)"）構(gòu)建了(le)植物基黃(huang)魚組(zu)織類似(shi)物。我們通過(guo)構(gòu)建肌肉 / 脂肪(fang)雙相 3D 模型(xing)并優(yōu)化打(da)印工藝，成功制(zhi)備了具有(you)高模擬(ni)復(fù)合結(jié)構(gòu)的 3D 打(da)印魚肉。對(duì)模(mo)擬魚(yu)肉的質(zhì)(zhi)地、水分(fen)分布(bu)和營養(yǎng)(yang)成分(fen)進(jìn)行了分析(xi)，并與真實(shí)(shi)的黃魚肉進(jìn)(jin)行了比較，結(jié)果(guo)表明具有復(fù)(fu)合結(jié)構(gòu)的 3D 打印(yin)植物基(ji)黃魚(yu)肉具有良好(hao)的仿真質(zhì)量。

對(duì)模擬魚肉進(jìn)(jin)行了全質(zhì)(zhi)構(gòu)分析（TPA），結(jié)果(guo)如表 3 所示。硬(ying)度是阻(zu)止變形的力，即(ji)（固體時(shí)）在臼齒(chi)之間或(huo)（半固體(ti)時(shí)）在舌頭(tou)與上(shang)顎之間(jian)壓縮物質(zhì)所(suo)需的力。同時(shí)，膠(jiao)粘性(xing)是將半(ban)固體食物(wu)分解到有(you)利于吞(tun)咽狀態(tài)所需的(de)能量；它是低(di)硬度和(he)高粘度作用(yong)的結(jié)果。此外(wai)，黏附性是(shi)一種克服(fu)食物表面(mian)與食(shi)物所接觸的(de)其他材料表面(mian)之間吸引力(li)的力，它(ta)表示在正常進(jìn)(jin)食過程中去除(chu)黏附(fu)于口腔(qiang)上顎的食物殘(can)渣所需(xu)的力。

三個(gè)部位（背部(bu)魚肉(rou) [S1]、腹部底部魚(yu)肉 [S2]、魚尾 [S3]）模擬(ni)魚肉的硬度(du)數(shù)據(jù)與(yu)真實(shí)黃魚仍有(you)一定差異。黃魚(yu)（S1）的硬度為(wei) 7.04 ± 1.77 N，植物基魚肉(rou)（S1）的硬(ying)度為 10.48 ± 2.01 N，所以(yi) S1 部位模擬(ni)魚肉的硬(ying)度比(bi)真魚大約大(da) 3N。此外，黃魚(yu)（S2）的硬(ying)度為(wei) 9.07 ± 3.18 N，植物基魚肉(rou)（S2）的硬(ying)度為 12.0 ± 1.80N，因此 S2 部位(wei)模擬魚肉(rou)的硬度也比真(zhen)魚大約大 3 N。最(zui)后，黃魚（S3）的硬度(du)為 6.64 ± 2.69 牛頓，植物(wu)基魚肉(rou)（S3）的硬度(du)為 3.63 ± 0.43 N。然而，與 S1 和 S2 不(bu)同的是，S3 部位的(de)真魚比模擬(ni)魚硬 3 N。在這(zhe)三個(gè)(ge)部位（S1、S2、S3）中，植物(wu)基魚(yu)肉與真魚(yu)的硬(ying)度差都(dou)在 3 N左右，這顯示(shi)出了(le)一些共同規(guī)律(lv)，可能(neng)是由于植(zhi)物基材料本身(shen)硬度的限制。無(wu)論如何(he)，模擬(ni)魚的硬(ying)度與真魚(yu)的硬(ying)度之間仍(reng)然存在一(yi)定差距(ju)，可以繼續(xù)調(diào)(diao)整配(pei)方以獲得(de)更好(hao)的模擬效(xiao)果。

三個(gè)部位(wei)（S1、S2 和 S3）的(de)模擬魚(yu)肉和真實(shí)魚(yu)肉的一些全(quan)質(zhì)構(gòu)分析(xi)（TPA）數(shù)據(jù)相(xiang)對(duì)比(bi)較接近，在(zai)誤差范圍內(nèi)，特(te)別是彈性(xing)（springiness）和回(hui)復(fù)性（resilience）方面(mian)。同時(shí)，當(dāng)使(shi)物體變形的(de)力消失后物體(ti)恢復(fù)(fu)到未變形(xing)狀態(tài)的速率被(bei)稱為(wei)彈性，在食用食(shi)物的情況下，彈(dan)性被(bei)認(rèn)為是食(shi)物在被牙(ya)齒擠壓后恢(hui)復(fù)到其原始狀(zhuang)態(tài)的程度(du)。在真實(shí)黃(huang)魚魚肉的三個(gè)(ge)部位中，彈(dan)性分別是(shi) 0.58（S1）、0.70（S2）和 0.74（S3），而模擬(ni)魚相應(yīng)部(bu)位的彈性(xing)分別是(shi) 0.78（S1）、0.64（S2）和 0.65（S3）。除了(le) S1 部位外，模(mo)擬魚 S2 和(he) S3 部位(wei)的彈性與(yu)真實(shí)黃魚的(de)彈性非(fei)常接近。此外(wai)，酥脆、有彈性(xing)和光滑的質(zhì)(zhi)地對(duì)魚(yu)肉來說很重要(yao)，上述結(jié)果表明(ming)通過(guo) 3D 打印制(zhi)備的具有復(fù)(fu)合結(jié)構(gòu)(gou)的模擬魚肉(rou)在一定程(cheng)度上與真(zhen)實(shí)魚肉(rou)具有相似(shi)的質(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