潘燕墨，孫欽秀*，劉書(shū)成*，劉陽(yáng)，鄭歐陽(yáng)，魏帥， 夏秋瑜，吉宏武

1(廣東海洋大學(xué) 食品科技學(xué)院，廣東 湛江，524088)2(廣東省水產(chǎn)品加工與安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 湛江，524088) 3(廣東省海洋食品工程技術(shù)研發(fā)中心，廣東 湛江，524088)4(廣東省海洋生物制品工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 湛江，524088) 5(海洋食品精深加工關(guān)鍵技術(shù)省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心(大連工業(yè)大學(xué))，遼寧 大連，116034)

3D打印是一種新型快速成型技術(shù)，其原理是通過(guò)分層制造和逐層疊加的原理完成對(duì)數(shù)字模型的構(gòu)建[1]。3D打印技術(shù)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、機(jī)械制造、航天航空、建筑等相關(guān)領(lǐng)域[2]。近年來(lái)，為滿(mǎn)足消費(fèi)者對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)和外觀的需求，3D打印技術(shù)也廣泛應(yīng)用在食品加工行業(yè)中。盡管3D打印技術(shù)具有巨大的優(yōu)勢(shì)，但其在食品加工行業(yè)中的研究和應(yīng)用才剛剛開(kāi)始，目前只有3D打印巧克力在市場(chǎng)上得到了商業(yè)化推廣[3]，而其他原料的開(kāi)發(fā)還需進(jìn)一步的研究。

蝦肉糜產(chǎn)品是對(duì)蝦精深加工的高附加值產(chǎn)品之一，并因其營(yíng)養(yǎng)豐富且口感佳而深受廣大消費(fèi)者的歡迎。然而，目前蝦肉糜產(chǎn)品的形狀相對(duì)單一，這限制了其發(fā)展和銷(xiāo)售。蝦肉糜具有良好的流變學(xué)特性，其形成凝膠后還具有良好的質(zhì)構(gòu)特性，是一種適合于3D打印的食品原料。從原料的角度來(lái)看，蝦肉糜適合3D打印[4-5]，但是前期研究發(fā)現(xiàn)純蝦肉糜在打印過(guò)程中容易出現(xiàn)斷絲、沉積塌陷等現(xiàn)象，這可能是由于蝦肉糜的水分含量較高，導(dǎo)致其黏彈性和支撐性差，進(jìn)而影響3D打印適應(yīng)性。小麥?zhǔn)鞘澜缟戏N植最廣泛的谷物之一，淀粉作為小麥籽粒的組成成分[6]，小麥淀粉是一種重要的食品配料，由于其在色澤和價(jià)格上占有優(yōu)勢(shì)，因此在食品加工行業(yè)用量日益增加[7]。淀粉是肉糜產(chǎn)品生產(chǎn)中常用的配料之一[8]，添加淀粉不僅增加肉糜保水性和產(chǎn)品的彈性，而且還增加了產(chǎn)量并降低了生產(chǎn)成本。因此，向蝦肉糜中添加小麥淀粉能夠改善蝦肉糜的3D打印特性。然而，小麥淀粉添加量對(duì)蝦肉糜的物料特性的影響是有差異的。本研究以不同小麥淀粉添加量的蝦肉糜為研究對(duì)象，研究蝦肉糜3D打印精確性和穩(wěn)定性、流變學(xué)、質(zhì)構(gòu)等的變化，篩選適合蝦肉糜3D打印的小麥淀粉的添加量，以期為蝦肉糜的3D打印應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

凡納濱對(duì)蝦(Litopenaeusvannamei)，規(guī)格為30～40尾/kg，廣東省湛江市霞山區(qū)水產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)，?；钸\(yùn)至實(shí)驗(yàn)室；食鹽，廣東省鹽業(yè)集團(tuán)有限公司；小麥淀粉，河南省良潤(rùn)全谷物食品有限公司；料酒，山東省魯花集團(tuán)有限公司；味精，上海市太太樂(lè)食品有限公司；白砂糖，廣西省東亞扶南精糖有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

GZB20型高速斬拌機(jī)，廣州市汕寶食品廠機(jī)械部；UX2200H電子天平，日本島津公司；FOODBOT E1型3D食品打印機(jī)，杭州時(shí)印科技有限公司；DL91150型高精確性數(shù)顯游標(biāo)卡尺，寧波得力集團(tuán)有限公司；M200(15-45)型微單高清數(shù)碼相機(jī)，佳能有限公司；F60型LED攝影棚燈箱，深圳旅行家科技有限公司；HAAKE MARS Ⅲ型模塊化高級(jí)流變儀，美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司；TMS-Pro型物性分析質(zhì)構(gòu)儀，美國(guó)FTC公司；NMI20-060H-I型低頻核磁共振成像分析儀，蘇州紐邁分析儀器股份有限公司；3K-15型高速冷凍離心機(jī)，德國(guó)Sigma公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 蝦肉糜的制備

將新鮮凡納濱對(duì)蝦去頭、去殼、去腸腺等常規(guī)前處理，蝦仁用斬拌機(jī)絞碎處理5 min，將絞碎的蝦肉與冰水以質(zhì)量比1∶5混合漂洗3次，然后將其包裹在3層紗布中進(jìn)行手動(dòng)脫水并添加蝦肉糜質(zhì)量3%的食鹽鹽擂2 min制成蝦肉糜。將蝦肉糜分為4等份，其中3份以蝦肉糜質(zhì)量為基準(zhǔn)分別添加3%、6%和9%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)的小麥淀粉再次擂潰2 min，另一部分不添加任何淀粉的蝦肉糜作為對(duì)照組。最后，將4份蝦肉糜添加蝦肉糜質(zhì)量3%的料酒、1%的味精和1%的白砂糖，用斬拌機(jī)斬拌2 min，然后分析蝦肉糜的持水性、水分分布特性、流變學(xué)和質(zhì)構(gòu)特性，并進(jìn)行3D打印測(cè)試其打印精確性和穩(wěn)定性。

1.3.2 蝦肉糜3D打印精確性和穩(wěn)定性

本試驗(yàn)設(shè)計(jì)的3D打印模型為邊長(zhǎng)Lm=20 mm的正方體，3D打印機(jī)噴頭直徑為1.20 mm，打印參數(shù)設(shè)置如下(前期試驗(yàn)確定的最優(yōu)參數(shù))：3D打印機(jī)料筒溫度為25 ℃，打印速度30 mm/s，打印高度為2 mm，打印填充率為80%。打印完成后，用游標(biāo)卡尺測(cè)量打印產(chǎn)品的平面邊長(zhǎng)Ls和高度H0 min，用公式(1)計(jì)算3D打印精確性；將打印產(chǎn)品在室溫(25 ℃)下放置60 min，用游標(biāo)卡尺測(cè)量打印產(chǎn)品的高度H60 min，用公式(2)計(jì)算3D打印的穩(wěn)定性。同時(shí)，在LED燈箱中用數(shù)碼相機(jī)對(duì)3D打印產(chǎn)品進(jìn)行拍照，從外觀上評(píng)價(jià)其打印效果，計(jì)算如公式(1)、公式(2)所示：

(1)

(2)

式中：Ls為打印產(chǎn)品平面邊長(zhǎng)，mm；Lm為設(shè)計(jì)三維模型的邊長(zhǎng)，mm；H0 min為打印產(chǎn)品放置0 min時(shí)高度，mm；H60 min為打印產(chǎn)品放置60 min時(shí)的高度，mm。

1.3.3 蝦肉糜流變特性的測(cè)定

參照LIU等[9]的方法對(duì)蝦肉糜流變特性進(jìn)行測(cè)試。溫度設(shè)定為25 ℃，采用轉(zhuǎn)子型號(hào)P35Ti L，平板直徑為20 mm，兩平板之間的間隙設(shè)置為1 mm，將剪切速率范圍設(shè)置為0.1～100 s-1，測(cè)定靜態(tài)表觀黏度隨剪切速率的變化規(guī)律。

動(dòng)態(tài)黏彈性是通過(guò)小振幅振蕩頻率掃描模式進(jìn)行測(cè)量，頻率設(shè)置為0.1～10 Hz，所有測(cè)量均在確定的黏彈性線(xiàn)性區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，應(yīng)變掃描為0.1%，記錄彈性模量(G′)和黏性模量(G″)隨振蕩頻率的變化情況。

1.3.4 蝦肉糜質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定

取20 g制備好的蝦肉糜(未熟制)放置燒杯中，在25 ℃、濕度為40%～50%條件下，采用質(zhì)構(gòu)剖面分析(texture profile analysis，TPA)法測(cè)定蝦肉糜的硬度、彈性和黏附性等質(zhì)構(gòu)特性。儀器用1 kg稱(chēng)重傳感器校準(zhǔn)，測(cè)試探頭型號(hào)為FTC 38.1 mm Steel。測(cè)試參數(shù)為：探頭上升到樣品表面的高度為30 mm，測(cè)試速度60 mm/min，壓縮變形50%，起始力為0.5 N。

1.3.5 蝦肉糜水分分布的測(cè)定

蝦肉糜水分狀態(tài)(T2)采用低場(chǎng)核磁共振儀(low-field nuclear magnetic resonance，LF-NMR)測(cè)定，該儀器的諧振頻率和磁場(chǎng)強(qiáng)度分別設(shè)為22.6 MHz和0.47 T。檢測(cè)過(guò)程中，先將10 g左右的樣品放入直徑為35 mm的培養(yǎng)皿內(nèi)，采用Caar-Purcell-Meiboom-Gill(CPMG)脈沖序列對(duì)樣品進(jìn)行掃描，得到橫向弛豫時(shí)間T2，將迭代次數(shù)設(shè)置為105，并將獲得的曲線(xiàn)反演為T(mén)2。

1.3.6 蝦肉糜持水性的測(cè)定

參考ZHANG等[10]的方法，采用離心法測(cè)定蝦肉糜的持水性(water holding capacity，WHC)，稱(chēng)取一定質(zhì)量的蝦肉糜(W1，g)，在4 ℃下冷凍離心(10 000×g)10 min，離心后用濾紙吸掉蝦肉糜表面水分，稱(chēng)重(W2，g)，WHC的計(jì)算如公式(3)所示：

(3)

1.3.7 數(shù)據(jù)處理

質(zhì)構(gòu)實(shí)驗(yàn)重復(fù)5次，其他實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，使用JMP統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和Tukey多重，置信度為95%(P<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 小麥淀粉對(duì)蝦肉糜3D打印精確性和穩(wěn)定性的影響

3D打印精確性和穩(wěn)定性是評(píng)估3D打印產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)[11]。不同小麥淀粉添加量的蝦肉糜3D打印效果如圖1-a所示，3D打印精確性和穩(wěn)定性見(jiàn)圖1-b。圖1-a展示了在打印放置0 min和60 min后的3D打印產(chǎn)品效果圖，可以觀察到打印產(chǎn)品靜置60 min 后顯示出不同程度的塌陷。由圖1-a可知，對(duì)照組(未添加小麥淀粉)的3D打印蝦肉糜在打印過(guò)程中斷絲、沉積塌陷和外觀效果最差，這可能是由于蝦肉糜的高水分含量和低黏彈性所致[5]。添加少量(3%)小麥淀粉可提高蝦肉糜的打印精確性，但仍然存在打印物料流出不均和打印產(chǎn)品的層與層之間的融合性較差、線(xiàn)條生硬等現(xiàn)象。添加適量(6%)小麥淀粉有效改善蝦肉糜的3D打印適應(yīng)性，其打印線(xiàn)條細(xì)膩、產(chǎn)品沒(méi)有明顯的沉積塌陷等現(xiàn)象，打印產(chǎn)品外觀精美、效果最好。這可能是由于淀粉具有很強(qiáng)的凝膠結(jié)合能力，具有一定程度的吸水和膨脹特性，從而提高了蝦肉糜的支撐性和黏彈性[8]，進(jìn)而改善了蝦肉糜3D打印產(chǎn)品層與層之間的融合性。但是，當(dāng)添加過(guò)多(9%)的小麥淀粉時(shí)，樣品的打印效果會(huì)變差，這可能是由于添加過(guò)多的小麥淀粉引起蝦肉糜的硬度及彈性過(guò)大，使物料的流動(dòng)性下降，增大了物料與料筒之間的摩擦力，導(dǎo)致樣品突然流出或難以從噴頭中擠出，甚至堵塞噴頭造成打印精確性下降。

由圖1-b可以看出，隨著小麥淀粉添加量的增加，蝦肉糜3D打印精確性呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)(P<0.05)；隨著小麥淀粉添加量的增加，蝦肉糜3D打印穩(wěn)定性呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)(P<0.05)。添加6%小麥淀粉與添加9%小麥淀粉的3D打印精確性之間有較小的差異(P<0.05)，而二者的3D打印穩(wěn)定性之間無(wú)顯著差異(P>0.05)，這與圖1-a的3D打印產(chǎn)品外觀分析基本一致。因此，添加6%小麥淀粉可以有效改善蝦肉糜的3D打印適應(yīng)性。

a-對(duì)產(chǎn)品外觀的影響；b-對(duì)精確性和穩(wěn)定性的影響圖1 小麥淀粉對(duì)蝦肉糜3D打印產(chǎn)品外觀、精確性和穩(wěn)定性 的影響Fig.1 Effect of wheat starch on 3D printed product appearance, printing accuracy and stability of shrimp surimi 注：不同小寫(xiě)字母表示有差異性顯著(P<0.05)(下同)

2.2 小麥淀粉對(duì)蝦肉糜流變特性的影響

3D打印食品對(duì)原材料有2個(gè)基本要求：(1)原材料具有良好的流動(dòng)性，容易從噴頭擠出；(2)原材料具有良好的黏彈性，使打印層與層之間易于融合，并且打印沉積到平臺(tái)后能較好地維持食品結(jié)構(gòu)和形狀。在3D打印過(guò)程中，物料的流變特性會(huì)影響打印出料的連續(xù)性和層與層之間的貼合性。因此，食品物料的流變特性是衡量其是否適合3D打印的重要指標(biāo)之一[12-15]。蝦肉糜的表觀黏度曲線(xiàn)如圖2-a所示，隨著剪切速率的增加，各處理組蝦肉糜的表觀黏度呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，表觀黏度隨剪切速率的增加而降低，在低剪切速率下具有較高的表觀黏度，在高速剪切應(yīng)力下存在剪切稀化現(xiàn)象[16]，表明蝦肉糜為剪切變稀的假塑性流體。前期的研究結(jié)果表明3D打印的食品原料應(yīng)是具有剪切稀化現(xiàn)象的假塑性流體，以使樣品易于擠壓和成型[17]。另外，隨著小麥淀粉添加量的增加表觀黏度逐漸增加，這可能是由于淀粉顆粒在蝦肉糜擂潰過(guò)程中吸收了水分并膨脹，最終形成了更致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[9]。結(jié)合3D打印產(chǎn)品的外觀圖(圖1-a)可以觀察到，合適的表觀黏度有助于蝦肉糜3D打印原料順利從噴頭中擠出并增加層與層之間的貼合性，添加6%的小麥淀粉有利于蝦肉糜順利從噴頭擠出，并改善蝦肉糜的3D打印適應(yīng)性。

圖2-b是蝦肉糜G′和G″的變化。鑒于蝦肉糜的黏彈性，比較圖中G′和G″的大小，在線(xiàn)性黏彈性區(qū)域蝦肉糜的G′遠(yuǎn)大于G″，表明蝦肉糜具有良好的彈性，具有形成彈性凝膠或者凝膠狀結(jié)構(gòu)的潛力[5, 18]。蝦肉糜的G′和G″都隨頻率的增加而增加，這也說(shuō)明蝦肉糜具有剪切稀化現(xiàn)象，因?yàn)槲r肉糜內(nèi)部分子之間相互交聯(lián)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，頻率過(guò)小，不會(huì)對(duì)肉糜內(nèi)分子鏈之間化學(xué)鍵及三維結(jié)構(gòu)造成破壞，頻率增加會(huì)對(duì)肉糜內(nèi)部的結(jié)構(gòu)造成一定破壞，導(dǎo)致流動(dòng)性增加[19]。所有樣品的G′和G″的變化是相似的，隨著振蕩頻率的增加，G′和G″都逐漸增加，導(dǎo)致物料的內(nèi)部摩擦增加。此外，在任何振蕩頻率下，G′和G″都隨著小麥淀粉添加量的增加而逐漸增加。其中蝦肉糜的G′增大趨勢(shì)更為明顯，添加9%的小麥淀粉的G′最高，這可能是因?yàn)樾←湹矸鄣奶砑硬粌H提高了蝦肉糜蛋白質(zhì)之間的相互作用，還提高了蛋白質(zhì)與淀粉分子之間的相互交聯(lián)作用。結(jié)合圖1-a的結(jié)果，可以看出純蝦肉糜的G′和G″太小，使其在打印過(guò)程中容易出現(xiàn)斷絲和沉積塌陷等現(xiàn)象。添加小麥淀粉增加了樣品的G′和G″，合適的G′和G″有助于蝦肉糜3D打印擠出后層與層之間的融合并保持產(chǎn)品形狀[5]，添加6%小麥淀粉可以改善蝦肉糜的G′和G″，從而改善了蝦肉糜的3D打印適應(yīng)性。

a-對(duì)蝦肉糜表觀黏度的影響；b-對(duì)蝦肉糜彈性模量(G′) 和黏性模量(G″)的影響圖2 小麥淀粉對(duì)蝦肉糜流變特性的影響Fig.2 Effect of wheat starch on the rheological properties of shrimp surimi

2.3 小麥淀粉對(duì)蝦肉糜質(zhì)構(gòu)特性的影響

質(zhì)構(gòu)特性影響物料的支撐性，從而影響3D打印產(chǎn)品保持其形狀的能力。在本研究中測(cè)量了樣品的硬度、彈性和黏附性，三者是影響蝦肉糜3D打印適應(yīng)性的重要質(zhì)構(gòu)特性指標(biāo)。硬度是食品在受到咀嚼力時(shí)對(duì)變形的抵抗能力[20]，由圖3-a可知，隨著小麥淀粉添加量的增加，各處理組蝦肉糜的硬度呈上升趨勢(shì)(P<0.05)，未添加小麥淀粉的對(duì)照組的蝦肉糜硬度為0.72 N，而添加6%和9%的蝦肉糜硬度分別高達(dá)0.86和0.97 N，這可能與小麥淀粉的吸水性有關(guān)，淀粉可以通過(guò)吸收水分而膨脹，從而穩(wěn)定蝦肉糜內(nèi)部的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并增加其硬度。除此之外，樣品的高持水性也有助于提高樣品的硬度[21]。彈性是指食品撤銷(xiāo)外力作用后恢復(fù)形變的能力[22]，由圖3-b 可知，隨著小麥淀粉添加量的增加，各處理組蝦肉糜的彈性呈上升趨勢(shì)(P<0.05)，添加6%和9%的小麥淀粉的彈性分別為3.78和5.07 mm，比未添加小麥淀粉的對(duì)照組(1.98 mm)分別高1倍和1.5倍以上。這可能是因?yàn)樵诶逎⑦^(guò)程中，小麥淀粉與蝦肉糜中的水和蛋白質(zhì)形成淀粉-蛋白質(zhì)-水復(fù)合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并與多糖交聯(lián)形成更大更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而增加了蝦肉糜的彈性[23]。黏附性是指移動(dòng)附著在口腔的食品材料所需要的力[24]，由圖3-c可知，隨著小麥淀粉添加量的增加，各處理組蝦肉糜的黏附性呈上升趨勢(shì)(P<0.05)，這是由于淀粉本身具有一定的黏性，并且小麥淀粉顆粒吸水后體積逐漸增大，填充在蝦肉糜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，膨脹的淀粉顆粒對(duì)蝦肉糜產(chǎn)生一定擠壓，從而增加了蝦肉糜的黏附性[25-26]。結(jié)合3D打印效果，可以得出結(jié)論，適宜的硬度、彈性和黏附性有利于蝦肉糜的擠出成型和層與層之間的貼合，添加適量的小麥淀粉可以使蝦肉糜的硬度、彈性和黏附性處于適宜的狀態(tài)，添加過(guò)量小麥淀粉會(huì)使蝦肉糜因硬度、彈性和黏附性過(guò)大而堵塞噴頭和打印過(guò)程斷絲。因此，添加6%小麥淀粉可以改善蝦肉糜的質(zhì)構(gòu)特性，從而改善了蝦肉糜的3D打印適應(yīng)性。

2.4 小麥淀粉對(duì)蝦肉糜水分分布的影響

低場(chǎng)核磁共振分析是一種新型的無(wú)損檢測(cè)方法，可以反映食物中水分的分布狀態(tài)和組成變化[27]。水分的分布狀態(tài)與物料的結(jié)構(gòu)特性和流變特性密切相關(guān)，并直接影響3D打印產(chǎn)品的效果[17]。如圖4-a所示，在蝦肉糜的LF-NMR曲線(xiàn)中觀察到2個(gè)峰，T2b(0～10 ms)和T21(10～100 ms)分別對(duì)應(yīng)結(jié)合水和不易流動(dòng)水，弛豫時(shí)間T2可以反映水分的結(jié)合狀態(tài)和自由移動(dòng)程度，T2越短，說(shuō)明水分與底物結(jié)合越緊密；圖4-b顯示了不同添加量小麥淀粉的蝦肉糜對(duì)結(jié)合水和不易流動(dòng)水振幅峰面積比A2的影響，弛豫峰的面積A2反映各種狀態(tài)水分群的相對(duì)含量[22, 28]。

由圖4-a和圖4-b可知，隨著小麥淀粉添加量的增加，樣品的T2向左移動(dòng)(短弛豫時(shí)間方向)，A21逐漸減小，而A2b逐漸增大。這些結(jié)果表明，淀粉的添加增加了蝦魚(yú)糜結(jié)合水的能力。這主要是因?yàn)榈矸鄯肿影罅坑H水基團(tuán)，可以促進(jìn)淀粉與水的氫鍵結(jié)合，增加結(jié)合水的穩(wěn)定性，從而使T2b和T21左移[29]。該結(jié)果與持水性的結(jié)果相對(duì)應(yīng)，添加小麥淀粉提升了蝦肉糜結(jié)合水的能力，從而改善了蝦肉糜的持水性，進(jìn)而提高了蝦肉糜3D打印產(chǎn)品的穩(wěn)定性。結(jié)合3D打印效果，可以得出結(jié)論:蝦肉糜適宜的結(jié)合水的能力有利于維持樣品的穩(wěn)定性和堆疊性，添加6%小麥淀粉可以改善蝦肉糜的結(jié)合水的能力，從而改善蝦肉糜的打印效果。

a-對(duì)蝦肉糜硬度的影響；b-對(duì)蝦肉糜彈性的影響；c-對(duì)蝦肉糜黏附性的影響圖3 小麥淀粉對(duì)蝦肉糜質(zhì)構(gòu)特性的影響Fig.3 Effect of wheat starch on texture of shrimp surimi

a-對(duì)蝦肉糜水分馳豫時(shí)間T2的影響； b-對(duì)蝦肉糜不同狀態(tài)水分子的相對(duì)含量的影響圖4 小麥淀粉對(duì)蝦肉糜水分分布的影響Fig.4 Effect of wheat starch on water distribution of shrimp surimi

2.5 小麥淀粉對(duì)蝦肉糜持水性的影響

持水性影響物料的支撐性，從而影響3D打印的穩(wěn)定性。由圖5可知，隨著小麥淀粉添加量的增加，各處理組蝦肉糜的持水性呈上升趨勢(shì)(P<0.05)。當(dāng)小麥淀粉的添加量為6%時(shí)，蝦肉糜的持水性高達(dá)89.42%，顯著高于未添加小麥淀粉的對(duì)照組(84.88%)(P<0.05)，這可能是因?yàn)樾←湹矸劬哂袠O強(qiáng)的吸水能力。持水性反映了蝦肉糜中蛋白質(zhì)和水分子的結(jié)合狀態(tài)以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。通常，具有良好持水性的蝦肉糜具有較高的彈性和硬度，并且內(nèi)部水分不容易流失[30]，這與質(zhì)構(gòu)特性的結(jié)果相對(duì)應(yīng)。蝦肉糜的持水性間接反映了蝦肉糜微觀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。持水性越高，蝦肉糜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與水和淀粉的結(jié)合能力越強(qiáng)，即空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)就越密集且越均勻[31]。小麥淀粉的添加增加了蝦肉糜的持水性，添加適量的小麥淀粉使蝦肉糜具有良好的持水性，改善了蝦肉糜在3D打印過(guò)程中出現(xiàn)沉積塌陷等現(xiàn)象，然而添加過(guò)量的小麥淀粉盡管有較大的持水性，但蝦肉糜的流動(dòng)性降低，不易從打印噴頭中擠出，打印過(guò)程中堵塞噴頭或斷絲。結(jié)合3D打印效果表明，適宜的持水性有利于蝦肉糜維持其打印穩(wěn)定性。因此，添加6%的小麥淀粉可以改善蝦肉糜的持水性，進(jìn)而改善蝦肉糜的3D打印適應(yīng)性。

圖5 小麥淀粉對(duì)蝦肉糜持水性的影響Fig.5 Effect of wheat starch on water holding capacity of shrimp surimi

3 結(jié)論

添加小麥淀粉可以有效提高蝦肉糜的3D打印精確性和穩(wěn)定性。添加適量(6%,質(zhì)量分?jǐn)?shù))小麥淀粉可以有效改善蝦糜的3D打印適應(yīng)性，過(guò)高或者過(guò)低量小麥淀粉添加不能取得較好效果，添加6%的小麥淀粉的蝦肉糜具有最高的打印精確性和穩(wěn)定性。此外，添加6%的小麥淀粉適當(dāng)增加了蝦肉糜的G′、G″和表觀黏度，這使得蝦肉糜從打印噴頭中輕松擠出，改善堆疊性能并解決了樣品打印過(guò)程中斷絲的問(wèn)題。另外，添加6%的小麥淀粉可以提高蝦肉糜的硬度、黏附性和彈性，從而增加了樣品的支撐性，有助于樣品保持其原始形狀；水分分析結(jié)果表明，添加6%的小麥淀粉增加了樣品結(jié)合水的結(jié)合能力并提高了蝦肉糜的持水性。總之，向蝦肉糜中添加6%的小麥淀粉可以有效改善其3D打印適應(yīng)性。