以三文(wen)魚(Oncorhynchus)為代(dai)表的海(hai)洋魚類(lei), 風味(wei)鮮美, 富(fu)含多(duo)種蛋白質(zhi)和微量元(yuan)素, 同時含有大(da)量ω-3 不(bu)飽和(he)脂肪酸和(he)二十二碳六烯(xi)酸(docosahexaenoic acid, DHA),有助于預(yu)防心(xin)血管疾(ji)病與精(jing)神障礙。從1990 年(nian)到2018年, 全球(qiu)魚類總(zong)消費(fei)量增長了122%, 但(dan)是過度捕撈(lao)及石油(you)泄漏、白(bai)色污染、重金屬(shu)泄露、核廢(fei)水污染等問題(ti)嚴重阻礙了(le)傳統漁業(yè)(ye)的可(ke)持續(xù)(xu)發(fā)展?？紤]到整(zheng)魚利用率低、未(wei)來肉類(lei)供給壓力大(da)、素食主(zhu)義需求及(ji)動物倫理(li)等因素,一場(chang)關于植物(wu)基海鮮替(ti)代物的食品革(ge)命已然(ran)興起。

目前已經(jing)報道了許(xu)多基于多(duo)糖模仿(fang)三文魚片外(wai)觀的植物基(ji)肉的研究, 但(dan)是這些水(shui)膠體產品(pin)存在兩個問(wen)題: 其一是(shi)蛋白質含量低(di)、提供(gong)的營(ying)養(yǎng)物質少, 如(ru)WANG 等生產(chan)的三(san)文魚替(ti)代物蛋白含(han)量僅為4%或8% (w/w); 且蛋(dan)白質烹飪(ren)過程受熱變(bian)性的(de)質構未(wei)知; 其二是基于(yu)擠壓成型(xing)的魚片類似物(wu)蛋白質含量(liang)雖高, 但是離真(zhen)實魚肉的結構(gou)和質構仍有差(cha)距。3D 打印作為一(yi)種從微觀(guan)到宏觀(guan)結構的(de)跨尺度功(gong)能制造技(ji)術, 具有很大(da)的食(shi)品應(ying)用潛力, 可以(yi)克服(fu)上述關于結(jie)構、質構(gou)及烹飪過程(cheng)的限制, 并(bing)且可以對打印(yin)墨水(shui)的成分進行調(diao)控, 實現精準營(ying)養(yǎng)與控制。然(ran)而, 對于(yu)當前的食品3D 打(da)印, 以1 mm 直徑以(yi)下的噴頭生(sheng)產植物蛋(dan)白基類似物(wu)仍然(ran)是一(yi)種挑戰(zhàn)(zhan), 噴頭直(zhi)徑過小(xiao)會導致物料堵(du)塞、打印(yin)斷條等(deng)問題, 影響產品(pin)打印效果。例如(ru),TAY 等生產的3D 打印(yin)三文魚替(ti)代物中, 用于擠(ji)出豌豆蛋白(bai)基油墨的噴(pen)頭直徑(jing)為1.5 mm; KIM 等使用(yong)同軸打印生產(chan)的蟹棒替代物(wu)中, 用于擠出(chu)的噴(pen)頭直徑(jing)分別為(wei)1.6 和1mm。而人(ren)類在咀嚼時, 口(kou)腔黏膜(mo)中的味(wei)覺受體直徑為(wei)18~30 μm, 且魚(yu)類肌(ji)纖維的直徑(jing)為20~100 μm,能(neng)提供dute咀嚼(jue)感和纖維(wei)感。因此, 提(ti)高3D 打(da)印精度,有(you)助于對三(san)文魚替代(dai)物的微觀結構(gou)和宏觀質構進(jin)行仿真調(diao)控。