以三文魚(yu)(Oncorhynchus)為代表(biao)的海洋魚類, 風(fēng)(feng)味鮮美, 富含(han)多種蛋(dan)白質(zhì)和(he)微量元素, 同(tong)時含有大(da)量ω-3 不飽和脂(zhi)肪酸和二十二(er)碳六(liu)烯酸(docosahexaenoic acid, DHA),有(you)助于預(yù)防心(xin)血管疾(ji)病與精神障礙(ai)。從1990 年到2018年, 全(quan)球魚類總(zong)消費量(liang)增長了122%, 但是過(guo)度捕(bu)撈及(ji)石油泄漏(lou)、白色污染(ran)、重金屬泄露、核(he)廢水污染等(deng)問題嚴(yán)重阻礙(ai)了傳統(tǒng)漁業(yè)的(de)可持續(xù)發(fā)展(zhan)?？紤]到整魚利(li)用率低、未來(lai)肉類供給(gei)壓力大、素食(shi)主義(yi)需求及動(dong)物倫理(li)等因素,一場(chang)關(guān)于植物基海(hai)鮮替代物的食(shi)品革命已(yi)然興起。

目前(qian)已經(jīng)報(bao)道了許多基于(yu)多糖模仿三(san)文魚片外觀(guan)的植物基肉(rou)的研究(jiu), 但是這些水膠(jiao)體產(chǎn)品存在(zai)兩個問題: 其(qi)一是蛋白質(zhì)含(han)量低(di)、提供的營(ying)養(yǎng)物質(zhì)少, 如(ru)WANG 等生產(chǎn)的三文(wen)魚替代物蛋白(bai)含量僅為(wei)4%或8% (w/w); 且蛋白質(zhì)烹(peng)飪過(guo)程受熱變(bian)性的(de)質(zhì)構(gòu)未知; 其(qi)二是(shi)基于擠壓(ya)成型的(de)魚片(pian)類似物蛋白(bai)質(zhì)含量雖高(gao), 但是離真實(shi)魚肉的結(jié)構(gòu)(gou)和質(zhì)構(gòu)(gou)仍有差距。3D 打印(yin)作為(wei)一種從微觀(guan)到宏觀結(jié)(jie)構(gòu)的(de)跨尺度功能(neng)制造技術(shù), 具有(you)很大的(de)食品應(yīng)用(yong)潛力, 可以克(ke)服上述(shu)關(guān)于結(jié)構(gòu)、質(zhì)構(gòu)(gou)及烹(peng)飪過程的限制(zhi), 并且可以對打(da)印墨水(shui)的成分進(jìn)行(xing)調(diào)控, 實現(xiàn)(xian)精準(zhǔn)(zhun)營養(yǎng)(yang)與控制。然(ran)而, 對于當(dāng)(dang)前的食(shi)品3D 打印, 以1 mm 直(zhi)徑以下的(de)噴頭生產(chǎn)植物(wu)蛋白基(ji)類似(shi)物仍(reng)然是一種挑戰(zhàn)(zhan), 噴頭直徑過小(xiao)會導(dǎo)致物(wu)料堵塞、打(da)印斷條等問題(ti), 影響產(chǎn)(chan)品打(da)印效果(guo)。例如,TAY 等生(sheng)產(chǎn)的3D 打印(yin)三文魚替(ti)代物中(zhong), 用于擠出豌豆(dou)蛋白基油(you)墨的(de)噴頭直(zhi)徑為1.5 mm; KIM 等使用(yong)同軸打印(yin)生產(chǎn)的(de)蟹棒(bang)替代物中, 用于(yu)擠出的噴頭直(zhi)徑分別(bie)為1.6 和1mm。而(er)人類在咀嚼時(shi), 口腔黏膜(mo)中的味覺受體(ti)直徑為18~30 μm, 且魚(yu)類肌纖(xian)維的直(zhi)徑為20~100 μm,能提(ti)供dute咀嚼感(gan)和纖(xian)維感(gan)。因此, 提(ti)高3D 打印(yin)精度,有(you)助于對三(san)文魚替(ti)代物的微觀結(jié)(jie)構(gòu)和宏觀質(zhì)(zhi)構(gòu)進(jìn)行仿(fang)真調(diào)控。