浙江(jiang)大學(xué)(xue)生物系統(tǒng)工(gong)程與(yu)食品科學(xué)(xue)學(xué)院(yuan)研究人員在國(guó)(guo)際食品期刊《Food Physics》發(fā)(fa)表了題(ti)為"Simulated construction of plant-based fish meat with composite structure via dual-nozzle extrusion 3D printing"的研究性論(lun)文。在該論文(wen)中，研究人(ren)員利用上海騰(teng)拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于測(cè)定植物(wu)基黃魚(yú)肌肉(rou)組織和蒸制黃(huang)魚(yú)片的硬度(du)、彈性、粘附性和(he)回復(fù)(fu)性等指標(biāo)。

三維(wei)（3D）打印的仿(fang)魚(yú)制品正(zheng)逐漸接近(jin)能夠根據(jù)個(gè)(ge)人需求、供應(yīng)(ying)壓力、食(shi)品安全(quan)和環(huán)境問(wèn)題(ti)來(lái)模擬真實(shí)(shi)魚(yú)肉(rou)的能力。然(ran)而，利用 3D 食品(pin)打印來(lái)模擬真(zhen)實(shí)肉組(zu)織的復(fù)合(he)結(jié)構(gòu)仍然是一(yi)個(gè)挑戰(zhàn)。在本研(yan)究中(zhong)，我們使用(yong)雙噴(pen)嘴 3D 打(da)印技(ji)術(shù)，通過(guò)大(da)豆分離(li)蛋白(bai) - 黃原膠 - 淀粉(fen)復(fù)合物（作(zuo)為模擬肌(ji)肉 “墨水"）和納米(mi)淀粉 - 卡拉膠(jiao)乳液凝膠（作為(wei)模擬脂肪 “墨(mo)水"）構(gòu)建了植物(wu)基黃魚(yú)組織類(lèi)(lei)似物。我們通過(guò)(guo)構(gòu)建肌肉 / 脂(zhi)肪雙(shuang)相 3D 模型并優(yōu)化(hua)打印工藝，成(cheng)功制(zhi)備了具(ju)有高(gao)模擬復(fù)(fu)合結(jié)(jie)構(gòu)的 3D 打印魚(yú)(yu)肉。對(duì)(dui)模擬(ni)魚(yú)肉的質(zhì)(zhi)地、水分(fen)分布和(he)營(yíng)養(yǎng)成(cheng)分進(jìn)行了分(fen)析，并與真實(shí)的(de)黃魚(yú)(yu)肉進(jìn)行了比(bi)較，結(jié)果表明具(ju)有復(fù)合結(jié)構(gòu)的(de) 3D 打印植物基黃(huang)魚(yú)肉(rou)具有良好(hao)的仿真(zhen)質(zhì)量。

對(duì)模擬魚(yú)肉進(jìn)(jin)行了(le)全質(zhì)構(gòu)分析（TPA），結(jié)(jie)果如表 3 所示(shi)。硬度(du)是阻止變形(xing)的力，即(ji)（固體時(shí)）在臼齒(chi)之間或（半固(gu)體時(shí)）在(zai)舌頭與上(shang)顎之間壓縮物(wu)質(zhì)所需的力(li)。同時(shí)，膠(jiao)粘性是將半固(gu)體食物分解(jie)到有利于(yu)吞咽狀(zhuang)態(tài)所(suo)需的能(neng)量；它是(shi)低硬度(du)和高粘度作用(yong)的結(jié)果(guo)。此外，黏附(fu)性是(shi)一種克服食(shi)物表面與食(shi)物所接觸的(de)其他(ta)材料表面(mian)之間(jian)吸引力(li)的力，它表示(shi)在正常(chang)進(jìn)食過(guò)(guo)程中去除黏(nian)附于口(kou)腔上顎的食(shi)物殘?jiān)?zha)所需的(de)力。

三個(gè)部位（背部(bu)魚(yú)肉 [S1]、腹部底部(bu)魚(yú)肉(rou) [S2]、魚(yú)尾 [S3]）模擬魚(yú)(yu)肉的硬度數(shù)(shu)據(jù)與真實(shí)黃魚(yú)(yu)仍有一(yi)定差異(yi)。黃魚(yú)(yu)（S1）的硬(ying)度為 7.04 ± 1.77 N，植物(wu)基魚(yú)肉（S1）的(de)硬度(du)為 10.48 ± 2.01 N，所以(yi) S1 部位模擬魚(yú)肉(rou)的硬度比真(zhen)魚(yú)大約(yue)大 3N。此外(wai)，黃魚(yú)(yu)（S2）的硬度為(wei) 9.07 ± 3.18 N，植物(wu)基魚(yú)肉（S2）的硬度(du)為 12.0 ± 1.80N，因此 S2 部(bu)位模擬魚(yú)(yu)肉的硬(ying)度也比真魚(yú)(yu)大約大(da) 3 N。最后，黃魚(yú)（S3）的(de)硬度為 6.64 ± 2.69 牛(niu)頓，植物(wu)基魚(yú)肉（S3）的硬度(du)為 3.63 ± 0.43 N。然而(er)，與 S1 和 S2 不(bu)同的是，S3 部位(wei)的真魚(yú)(yu)比模擬魚(yú)(yu)硬 3 N。在(zai)這三個(gè)部(bu)位（S1、S2、S3）中，植(zhi)物基魚(yú)肉與真(zhen)魚(yú)的硬度(du)差都在 3 N左右，這(zhe)顯示出了一些(xie)共同規(guī)律，可能(neng)是由于植物(wu)基材(cai)料本身(shen)硬度的限(xian)制。無(wú)(wu)論如(ru)何，模擬魚(yú)的(de)硬度與真(zhen)魚(yú)的硬度之(zhi)間仍(reng)然存在一定(ding)差距，可以繼(ji)續(xù)調(diào)整(zheng)配方以獲(huo)得更好的模擬(ni)效果。

三個(gè)部位（S1、S2 和(he) S3）的模擬(ni)魚(yú)肉和真(zhen)實(shí)魚(yú)肉的一(yi)些全質(zhì)構(gòu)分(fen)析（TPA）數(shù)(shu)據(jù)相對(duì)(dui)比較(jiao)接近，在(zai)誤差范(fan)圍內(nèi)(nei)，特別是彈(dan)性（springiness）和回復(fù)(fu)性（resilience）方面。同時(shí)，當(dāng)(dang)使物體變形的(de)力消(xiao)失后(hou)物體恢復(fù)到(dao)未變形狀態(tài)(tai)的速率被稱(chēng)(cheng)為彈性，在食用(yong)食物的情(qing)況下，彈性被(bei)認(rèn)為是食(shi)物在被牙齒擠(ji)壓后恢復(fù)(fu)到其原(yuan)始狀(zhuang)態(tài)的程(cheng)度。在真(zhen)實(shí)黃魚(yú)(yu)魚(yú)肉的三(san)個(gè)部位中(zhong)，彈性(xing)分別是 0.58（S1）、0.70（S2）和 0.74（S3），而(er)模擬魚(yú)(yu)相應(yīng)部位的彈(dan)性分(fen)別是 0.78（S1）、0.64（S2）和 0.65（S3）。除了 S1 部(bu)位外，模擬魚(yú) S2 和(he) S3 部位的彈性(xing)與真(zhen)實(shí)黃(huang)魚(yú)的彈(dan)性非(fei)常接(jie)近。此外，酥(su)脆、有彈性和(he)光滑的質(zhì)地對(duì)(dui)魚(yú)肉來(lái)(lai)說(shuō)很重(zhong)要，上述(shu)結(jié)果表(biao)明通(tong)過(guò) 3D 打印制(zhi)備的具有復(fù)(fu)合結(jié)構(gòu)的模擬(ni)魚(yú)肉在一定程(cheng)度上與真實(shí)(shi)魚(yú)肉(rou)具有相似的質(zhì)(zhi)構(gòu)特(te)性。

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