浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院研究人員在國(guó)際食品期刊《Food Physics》發(fā)表了題為"Simulated construction of plant-based fish meat with composite structure via dual-nozzle extrusion 3D printing"的研究性論文。在該論文中，研究人員利用上海騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用于測(cè)定植物基黃魚(yú)肌肉組織和蒸制黃魚(yú)片的硬度、彈性、粘附性和回復(fù)性等指標(biāo)。

三維（3D）打印的仿魚(yú)制品正逐漸接近能夠根據(jù)個(gè)人需求、供應(yīng)壓力、食品安全和環(huán)境問(wèn)題來(lái)模擬真實(shí)魚(yú)肉的能力。然而，利用 3D 食品打印來(lái)模擬真實(shí)肉組織的復(fù)合結(jié)構(gòu)仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。在本研究中，我們使用雙噴嘴 3D 打印技術(shù)，通過(guò)大豆分離蛋白 - 黃原膠 - 淀粉復(fù)合物（作為模擬肌肉 “墨水"）和納米淀粉 - 卡拉膠乳液凝膠（作為模擬脂肪 “墨水"）構(gòu)建了植物基黃魚(yú)組織類(lèi)似物。我們通過(guò)構(gòu)建肌肉 / 脂肪雙相 3D 模型并優(yōu)化打印工藝，成功制備了具有高模擬復(fù)合結(jié)構(gòu)的 3D 打印魚(yú)肉。對(duì)模擬魚(yú)肉的質(zhì)地、水分分布和營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行了分析，并與真實(shí)的黃魚(yú)肉進(jìn)行了比較，結(jié)果表明具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的 3D 打印植物基黃魚(yú)肉具有良好的仿真質(zhì)量。

對(duì)模擬魚(yú)肉進(jìn)行了全質(zhì)構(gòu)分析（TPA），結(jié)果如表 3 所示。硬度是阻止變形的力，即（固體時(shí)）在臼齒之間或（半固體時(shí)）在舌頭與上顎之間壓縮物質(zhì)所需的力。同時(shí)，膠粘性是將半固體食物分解到有利于吞咽狀態(tài)所需的能量；它是低硬度和高粘度作用的結(jié)果。此外，黏附性是一種克服食物表面與食物所接觸的其他材料表面之間吸引力的力，它表示在正常進(jìn)食過(guò)程中去除黏附于口腔上顎的食物殘?jiān)璧牧Α?/span>

三個(gè)部位（背部魚(yú)肉 [S1]、腹部底部魚(yú)肉 [S2]、魚(yú)尾 [S3]）模擬魚(yú)肉的硬度數(shù)據(jù)與真實(shí)黃魚(yú)仍有一定差異。黃魚(yú)（S1）的硬度為 7.04 ± 1.77 N，植物基魚(yú)肉（S1）的硬度為 10.48 ± 2.01 N，所以 S1 部位模擬魚(yú)肉的硬度比真魚(yú)大約大 3N。此外，黃魚(yú)（S2）的硬度為 9.07 ± 3.18 N，植物基魚(yú)肉（S2）的硬度為 12.0 ± 1.80N，因此 S2 部位模擬魚(yú)肉的硬度也比真魚(yú)大約大 3 N。最后，黃魚(yú)（S3）的硬度為 6.64 ± 2.69 牛頓，植物基魚(yú)肉（S3）的硬度為 3.63 ± 0.43 N。然而，與 S1 和 S2 不同的是，S3 部位的真魚(yú)比模擬魚(yú)硬 3 N。在這三個(gè)部位（S1、S2、S3）中，植物基魚(yú)肉與真魚(yú)的硬度差都在 3 N左右，這顯示出了一些共同規(guī)律，可能是由于植物基材料本身硬度的限制。無(wú)論如何，模擬魚(yú)的硬度與真魚(yú)的硬度之間仍然存在一定差距，可以繼續(xù)調(diào)整配方以獲得更好的模擬效果。

三個(gè)部位（S1、S2 和 S3）的模擬魚(yú)肉和真實(shí)魚(yú)肉的一些全質(zhì)構(gòu)分析（TPA）數(shù)據(jù)相對(duì)比較接近，在誤差范圍內(nèi)，特別是彈性（springiness）和回復(fù)性（resilience）方面。同時(shí)，當(dāng)使物體變形的力消失后物體恢復(fù)到未變形狀態(tài)的速率被稱為彈性，在食用食物的情況下，彈性被認(rèn)為是食物在被牙齒擠壓后恢復(fù)到其原始狀態(tài)的程度。在真實(shí)黃魚(yú)魚(yú)肉的三個(gè)部位中，彈性分別是 0.58（S1）、0.70（S2）和 0.74（S3），而模擬魚(yú)相應(yīng)部位的彈性分別是 0.78（S1）、0.64（S2）和 0.65（S3）。除了 S1 部位外，模擬魚(yú) S2 和 S3 部位的彈性與真實(shí)黃魚(yú)的彈性非常接近。此外，酥脆、有彈性和光滑的質(zhì)地對(duì)魚(yú)肉來(lái)說(shuō)很重要，上述結(jié)果表明通過(guò) 3D 打印制備的具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的模擬魚(yú)肉在一定程度上與真實(shí)魚(yú)肉具有相似的質(zhì)構(gòu)特性。

原文下載鏈接

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