南京农大用响应面法和遗传算法优化鸡肉的3D打印:3D打印鸡肉产品的可行性研究
时间:2021-11-01 17:55 来源:食研私享 作者:admin 点击:次
2021年10月23日,南京农业大学肉品加工与质量控制教育部重点实验室:Genghan
Yang(1作)......、徐幸莲*(通讯)等在农林科学1区TOP期刊LWT-Food Science and Technology
(IF:4.952)在线发表了题为“Optimizing 3D printing of chicken meat by response
surface methodology and genetic algorithm: Feasibility study of 3D
printed chicken product”的研究文章。 为了实现鸡肉的3D打印,该研究采用响应面法-遗传算法(RSM-GA)模拟了复杂因素(喷嘴直径、挤丝直径、喷嘴温度和NaCl添加量)对3D打印成型精度的影响。然后在RSM-GA优化的最佳条件下制备了3D打印鸡肉产品并研究了其烹饪可行性,以考察其商业应用价值。肉类3D打印已有大量文献报道,然而尚没有人研究过3D打印鸡肉产品和模具成型(MS)鸡肉产品的区别。因此,该研究从蒸煮性能、质构特性、水分状态及分布、微观结构等方面比较了3D打印产品和MS产品的差异。 [1] 用鸡肉作食品3D打印的原料。 [2] 采用RSM-GA对鸡肉3D打印参数进行优化。 [3] 优化后的配方实现了挤出和支撑之间的平衡。 [4] 3D打印成型和模具成型的产品在烹饪后具有类似的质地。 成果介绍 研究人员采用响应曲面法(RSM)和遗传算法(GA)对鸡肉3D打印的工艺参数进行了优化,印刷结果表明,在1.3mm喷嘴直径、9.8mm挤丝直径、28.0℃喷嘴温度和2.5%NaCl添加量下,3D打印成型精度最佳。 核磁共振(NMR)和扫描电子显微镜(SEM)结果表明,由于3D打印的剪切作用,鸡肉凝胶中的水分逐渐转化为自由水而流失,导致蛋白质相对浓度升高。因此,蒸煮后形成了较为致密、均匀的凝胶网络结构。 综上所述,利用最佳3D打印工艺条件得到的产品具有良好的几何形状和一定的蒸煮可行性。填补了3D打印在鸡肉制品中应用的空白,为今后新型食品制造提供理论依据。
△烹饪前后的3D打印样品展示。
专 家 简 介
徐幸莲
徐幸莲,南京农业大学教授,博士生导师,食品科技学院院长,国家肉品质量安全控制工程技术研究中心副主任。长期从事肉品加工与质量控制领域的教学、科研及服务社会工作。先后主持国家自然科学基金、国家科技部“十一五”支撑计划项目、十三五重点研发计划课题
、“863”高技术重点项目、国家现代农业产业技术体系专项、江苏省农业科技自主创新重点项目等国家级、部省级课题 20
多项,获国家、省部级及行业科技成果奖 10 多项,其中“冷却肉品质控制关键技术及装备创新与应用”获得国家科技进步二等奖(排名第
3),获国家发明专利 10 项,发表论文 250 余篇,其中 SCI 收录 136
篇,主编或副主编《食品原料学》、《肉品学》、《冷却禽肉加工技术》等教材与专著 6部。2009
年入选国家肉鸡产业技术体系岗位科学家并担任加工研究室主任,2011 年获江苏省“333 高层次人才培养工程”第二层次培养对象,2016 获江苏省有突出贡献的中青年专家等荣誉称号。兼任中国畜产品加工研究会常务副会长。原文链接 https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.112693 (责任编辑:admin) |