浙江大(da)學(xué)生物系統(tǒng)(tong)工程與食(shi)品科學(xué)學(xué)(xue)院研(yan)究人(ren)員在國際食品(pin)期刊《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(yan)究性論文。在該論文中，研(yan)究人員(yuan)利用上海騰(teng)拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)用于測(cè)定(ding)植物基黃(huang)魚肌(ji)肉組織(zhi)和蒸制(zhi)黃魚片的硬度(du)、彈性(xing)、粘附(fu)性和(he)回復(fù)性等指標(biāo)(biao)。

三維（3D）打印(yin)的仿魚制品(pin)正逐(zhu)漸接近能夠(gou)根據(jù)個(gè)人需(xu)求、供應(yīng)(ying)壓力(li)、食品安全和(he)環(huán)境(jing)問題來模擬(ni)真實(shí)魚肉的(de)能力。然而(er)，利用(yong) 3D 食品打印(yin)來模擬真實(shí)(shi)肉組織(zhi)的復(fù)合結(jié)構(gòu)(gou)仍然是一個(gè)(ge)挑戰(zhàn)。在本(ben)研究中，我們(men)使用雙噴嘴 3D 打(da)印技術(shù)，通過大(da)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"）和納(na)米淀粉 - 卡(ka)拉膠乳(ru)液凝膠(jiao)（作為模(mo)擬脂肪 “墨水"）構(gòu)(gou)建了植物(wu)基黃魚(yu)組織類似物(wu)。我們通過構(gòu)建(jian)肌肉 / 脂肪(fang)雙相 3D 模型并(bing)優(yōu)化打印工藝(yi)，成功制(zhi)備了具(ju)有高(gao)模擬復(fù)合結(jié)(jie)構(gòu)的 3D 打印魚肉(rou)。對(duì)模擬魚肉的(de)質(zhì)地、水分(fen)分布(bu)和營養(yǎng)成分進(jìn)(jin)行了分(fen)析，并與真(zhen)實(shí)的黃(huang)魚肉進(jìn)行了(le)比較(jiao)，結(jié)果表明具有(you)復(fù)合結(jié)構(gòu)的(de) 3D 打印植物基黃(huang)魚肉具有良(liang)好的仿(fang)真質(zhì)量(liang)。

對(duì)模擬魚肉進(jìn)(jin)行了全質(zhì)構(gòu)分(fen)析（TPA），結(jié)果如表(biao) 3 所示。硬度(du)是阻止變形(xing)的力，即（固體(ti)時(shí)）在臼齒(chi)之間(jian)或（半固體時(shí)(shi)）在舌頭與(yu)上顎之間(jian)壓縮物質(zhì)所需(xu)的力。同(tong)時(shí)，膠粘性是(shi)將半(ban)固體食(shi)物分解到有(you)利于吞咽狀態(tài)(tai)所需的能量；它(ta)是低硬度和高(gao)粘度作(zuo)用的(de)結(jié)果。此外，黏(nian)附性是(shi)一種克服(fu)食物表(biao)面與(yu)食物所接觸(chu)的其(qi)他材(cai)料表面之間吸(xi)引力的力，它表(biao)示在正常進(jìn)食(shi)過程(cheng)中去除黏附(fu)于口腔上顎的(de)食物(wu)殘?jiān)?xu)的力。

三個(gè)(ge)部位（背部魚(yu)肉 [S1]、腹(fu)部底部魚(yu)肉 [S2]、魚尾 [S3]）模擬(ni)魚肉(rou)的硬度數(shù)據(jù)(ju)與真(zhen)實(shí)黃魚仍有一(yi)定差異。黃魚(yu)（S1）的硬(ying)度為 7.04 ± 1.77 N，植物(wu)基魚(yu)肉（S1）的硬度為(wei) 10.48 ± 2.01 N，所以 S1 部位(wei)模擬魚肉(rou)的硬度比真(zhen)魚大約大(da) 3N。此外，黃魚（S2）的(de)硬度(du)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 部位(wei)模擬魚肉(rou)的硬度(du)也比(bi)真魚(yu)大約大 3 N。最后，黃(huang)魚（S3）的(de)硬度為 6.64 ± 2.69 牛(niu)頓，植物基(ji)魚肉（S3）的硬度為(wei) 3.63 ± 0.43 N。然而，與 S1 和 S2 不同(tong)的是，S3 部(bu)位的真魚比(bi)模擬魚硬 3 N。在這(zhe)三個(gè)部位（S1、S2、S3）中(zhong)，植物基魚肉與(yu)真魚的硬(ying)度差都在 3 N左右(you)，這顯示(shi)出了一(yi)些共同規(guī)律(lv)，可能是由于(yu)植物基材(cai)料本身硬(ying)度的限制(zhi)。無論如何(he)，模擬魚的(de)硬度與(yu)真魚的硬度(du)之間仍(reng)然存在一定差(cha)距，可以繼(ji)續(xù)調(diào)整配(pei)方以獲得(de)更好的模擬(ni)效果。

三個(gè)部位(wei)（S1、S2 和 S3）的模擬魚肉(rou)和真實(shí)(shi)魚肉(rou)的一些全質(zhì)構(gòu)(gou)分析(xi)（TPA）數(shù)據(jù)相對(duì)比較(jiao)接近，在誤差(cha)范圍(wei)內(nèi)，特(te)別是彈性(xing)（springiness）和回復(fù)(fu)性（resilience）方面。同時(shí)，當(dāng)(dang)使物體變形(xing)的力消失后(hou)物體恢(hui)復(fù)到未(wei)變形(xing)狀態(tài)的速率(lv)被稱為彈性(xing)，在食用食(shi)物的(de)情況下(xia)，彈性被認(rèn)為(wei)是食物在被牙(ya)齒擠壓(ya)后恢(hui)復(fù)到其原始狀(zhuang)態(tài)的程度(du)。在真實(shí)黃魚魚(yu)肉的三個(gè)(ge)部位中，彈(dan)性分(fen)別是 0.58（S1）、0.70（S2）和 0.74（S3），而模擬(ni)魚相應(yīng)部位的(de)彈性(xing)分別是 0.78（S1）、0.64（S2）和 0.65（S3）。除了(le) S1 部位外，模擬魚(yu) S2 和 S3 部(bu)位的彈性與(yu)真實(shí)黃(huang)魚的彈(dan)性非常接近。此(ci)外，酥脆、有(you)彈性和光滑的(de)質(zhì)地對(duì)魚肉來(lai)說很重要，上述(shu)結(jié)果表明(ming)通過 3D 打印制(zhi)備的具有(you)復(fù)合結(jié)(jie)構(gòu)的模擬(ni)魚肉在一定程(cheng)度上與真(zhen)實(shí)魚肉具有(you)相似的質(zhì)構(gòu)(gou)特性。

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