摘要
目前我国淡水鱼糜制品有着生产规模较小、品种类型不够丰富的局限性,对其深加工的发展已然提上了日程。大多数淡水鱼糜的内源性蛋白酶含量远高于海水鱼,在冷冻过程中易发生变性,故淡水鱼糜的加工中易发生凝胶劣化,同时弹性降低,所以需要加入适当的外源物比如淀粉、蛋白质等对其品质进行改进,或者进行热诱导凝胶工艺的探索,一方面降低成本,另一方面还可改良淡水鱼糜的凝胶特性。3D打印技术是基于增材制造原理的一种新型技术,在我国食品加工行业中发展迅速,不同于传统制作技术,3D食品打印技术具有高效率、节能环保、个性化营养化定制的优势,打印材料是3D食品打印技术发展的核心。挤出型3D打印技术要求食品材料具有一定的流变特性、凝胶强度和粘度,鱼糜体系满足此条件。本论文以白鲢鱼糜作为3D打印的食品材料,研究不同的外源添加物对鱼糜的打印品质及精度的影响,提升材料的3D打印适配性,并进一步研究该添加物对鱼糜凝胶体系的影响,探究出可以改善凝胶特性的配方组成,开发营养强化型3D打印食品。同时围绕3D打印鱼糜产品的热诱导凝胶工艺展开研究,拟开发适用于3D打印鱼糜昆虫蛋白复合物的的无介质加热技术,促进凝胶形成,改善凝胶特性。 首先初步研究了不同NaCl含量(0,0.5,1.0,1.5,2.0%)对白鲢鱼糜打印效果的影响,通过观察3D打印效果图,及对打印品质的评价,选定了最佳NaCl含量为2%,相比之下该含量白鲢鱼糜打印效果最好,且断丝现象明显减少,出丝较为顺畅,表面塌陷情况得到改善。在此配方基础上继续添加不同含量的马铃薯淀粉(0,3,6,9,12%),探究其对白鲢鱼糜3D打印特性的影响及对加热后鱼糜制品的色差、水分分布、持水力、凝胶强度、质构特性的影响。结果表明,淀粉的添加使得白鲢鱼糜可以更为顺滑的打印,有一定的流动性,容易挤出,尤其在添加3%的马铃薯淀粉后,白鲢鱼糜的打印稳定性和精确性较高,持水力、咀嚼性、凝胶强度、硬度、胶粘性等显著增加(p<0.05),持水力为69.3%,凝胶强度为2287.97g·mm,硬度为1309.56。最终选定3%马铃薯淀粉为最佳配比。 通过添加黄粉虫蛋白粉对鱼糜复合物进行打印特性及凝胶特性的分析,以期开发营养强化型3D打印鱼糜制品。黄粉虫粉的添加丰富了鱼糜的氨基酸含量,在绝大多数氨基酸含量上得到了显著提高。同时,流变特性又证明了鱼糜和黄粉虫蛋白粉的组合是适合作为3D打印的食品原料,G''和G''''随着黄粉虫粉的含量增加而增大,且G''远大于G'''',材料体现为剪切稀化特性,具有一定的粘弹性。此外,黄粉虫粉的添加使得鱼糜复合物的亮度、白度值、持水力、凝胶强度、硬度等显著下降(p<0.05)。这可能与粉虫蛋白和肉类蛋白交联机制的不同有关。 传统水浴加热因存在加工时间长、用水量大、对环境不友好等问题,亟需利用新型热诱导凝胶技术来完善鱼糜的热诱导凝胶工艺。通过对比3D打印白鲢鱼糜黄粉虫复合物在两段式水浴加热法(WB-WB)、单一微波加热法(MW)、水浴微波联合加热法(WB-MW),三种热诱导凝胶工艺的色差、水分分布、持水力、凝胶强度、质构特性及微观结构,结果发现,微波作为第二段水浴加热的替代技术在凝胶劣化阶段快速升温,增强了蛋白质与不易流动水结合的能力,改善了凝胶的多汁性,提高凝胶持水力。在凝胶强度、硬度、咀嚼性上,WB-MW组和MW组显著高于WB-WB组,WB-MW组的凝胶强度高达4484.33g·mm。然而不同热诱导凝胶工艺下鱼糜制品的色差没有显著性差异(p>0.05)。经过WB-MW形成的鱼糜凝胶的三维网络结构更加坚固,表面平整,孔洞大小和排列更为均匀。