Heute sind rund 90 % der weltweiten Fischbestände bereits an ihre nachhaltige Befischungsgrenze gelangt. Gleichzeitig tragen intensive Landwirtschaft und Aquakultur zu erheblicher Umweltverschmutzung und -zerstörung bei. Um sowohl die Herausforderungen der begrenzten Produktionseffizienz als auch der Umweltschäden zu bewältigen, haben sich pflanzliche Fischalternativen als mögliche Lösung für die traditionelle Fischerei herauskristallisiert.
In einer aktuellen Studie veröffentlicht In Lebensmittelphysikeinem Forscherteam aus China ist es durch 3D-Druck mit zwei Düsen gelungen, pflanzliches, simuliertes Fleischgewebe der Gelben Umbrine herzustellen.
„Basierend auf Mikro-CT-Scandaten wurde mittels CAD-Rekonstruktion ein biphasisches Muskel-/Fett-Hochsimulationsmodell für den 3D-Druck von Fleisch von Gelben Umbrinen in drei Teilen (Rücken, Bauchfleischbasis und Schwanz) erstellt“, erklärt Enbo Xu, leitender und korrespondierender Autor der Studie. „Wir verwendeten einen Sojaproteinisolat-Xanthan-Stärke-Komplex als simulierte Muskeltinte und ein Nanostärke-Carrageen-Emulsionsgel als simulierte Fetttinte.“
Nach Abschluss einer Reihe von Tauchbehandlungen wurden die Fische mit einer Jodlösung gefärbt, um die Verteilung von Fett und Muskeln zu unterscheiden. Dennoch bestand die Herausforderung darin, die Parameter des 3D-Drucks mit mehreren Düsen anzupassen, um eine hohe Präzision zu erreichen.
„Wir haben den Druckprozess optimiert, indem wir die Prozessparameter des Doppeldüsendrucks kontrolliert haben, einschließlich der manuellen Kalibrierung des Doppeldüsenversatzes, der Schichthöhe, der Füllrate, der Druckgeschwindigkeit, des Luftdrucks usw.“, sagte der Hauptautor Jie Li. „Letztendlich wurde erfolgreich ein 3D-gedrucktes Produkt aus pflanzlichem Fischfleisch mit Doppeldüsen hergestellt, mit einer Druckgenauigkeit von über 90 % für die Verbundstruktur.“
Die Textur, Feuchtigkeitsverteilung und der Nährstoffgehalt des simulierten Fischfleischs wurden analysiert und mit echtem Umbrinenfleisch verglichen. Das Team berichtete, dass die Textureigenschaften, die Feuchtigkeitsverteilung und der Gehalt vieler Nährstoffe im simulierten Fisch denen des echten Fisches sehr ähnlich waren.
Weitere Informationen:
Jie Li et al., Simulierte Herstellung von pflanzlichem Fischfleisch mit Verbundstruktur durch Dual-Nozzle-Extrusions-3D-Druck, Lebensmittelphysik (2024). DOI: 10.1016/j.foodp.2024.100028