以三(san)文魚(Oncorhynchus)為代(dai)表的海洋(yang)魚類, 風(fēng)味鮮(xian)美, 富(fu)含多種(zhong)蛋白質(zhì)(zhi)和微量(liang)元素, 同時含有(you)大量ω-3 不(bu)飽和(he)脂肪(fang)酸和二十二碳(tan)六烯酸(docosahexaenoic acid, DHA),有助(zhu)于預(yù)防(fang)心血管(guan)疾病與精(jing)神障礙。從1990 年到(dao)2018年, 全球(qiu)魚類總消費(fei)量增(zeng)長了122%, 但是過度(du)捕撈(lao)及石油泄(xie)漏、白色(se)污染、重金屬(shu)泄露、核(he)廢水污(wu)染等(deng)問題嚴(yán)重阻(zu)礙了傳統(tǒng)漁(yu)業(yè)的可持續(xù)(xu)發(fā)展?？?kao)慮到(dao)整魚利用(yong)率低、未來肉類(lei)供給壓力(li)大、素食(shi)主義需求(qiu)及動物倫理(li)等因素,一場關(guān)(guan)于植物基海鮮(xian)替代物的食品(pin)革命已然(ran)興起。

目前已經(jīng)報(bao)道了許多(duo)基于多糖模(mo)仿三文(wen)魚片外觀的(de)植物基肉的(de)研究(jiu), 但是這些(xie)水膠(jiao)體產(chǎn)(chan)品存在(zai)兩個問(wen)題: 其一是蛋(dan)白質(zhì)(zhi)含量低(di)、提供的(de)營養(yǎng)物質(zhì)少, 如(ru)WANG 等生產(chǎn)(chan)的三(san)文魚替代(dai)物蛋白含量(liang)僅為4%或8% (w/w); 且蛋白(bai)質(zhì)烹(peng)飪過程(cheng)受熱變(bian)性的質(zhì)構(gòu)(gou)未知; 其二是基(ji)于擠(ji)壓成(cheng)型的魚片類(lei)似物蛋白質(zhì)(zhi)含量雖高, 但是(shi)離真實(shi)魚肉(rou)的結(jié)構(gòu)(gou)和質(zhì)構(gòu)仍(reng)有差距。3D 打印作(zuo)為一種從微觀(guan)到宏觀結(jié)構(gòu)的(de)跨尺度功(gong)能制造技術(shù), 具(ju)有很大(da)的食品(pin)應(yīng)用(yong)潛力, 可以(yi)克服上(shang)述關(guān)于結(jié)(jie)構(gòu)、質(zhì)(zhi)構(gòu)及烹飪過(guo)程的限制, 并(bing)且可以(yi)對打印墨(mo)水的成分進行(xing)調(diào)控, 實(shi)現(xiàn)精準(zhǔn)(zhun)營養(yǎng)與(yu)控制(zhi)。然而, 對于當(dāng)(dang)前的食品(pin)3D 打印, 以1 mm 直徑(jing)以下的噴頭生(sheng)產(chǎn)植(zhi)物蛋白基類似(shi)物仍然是一種(zhong)挑戰(zhàn), 噴頭(tou)直徑(jing)過小會導(dǎo)致物(wu)料堵塞(sai)、打印斷條等(deng)問題, 影(ying)響產(chǎn)品打(da)印效果。例(li)如,TAY 等生產(chǎn)(chan)的3D 打印三(san)文魚替代物中(zhong), 用于擠出豌豆(dou)蛋白基油墨(mo)的噴頭直徑為(wei)1.5 mm; KIM 等使(shi)用同軸打(da)印生產(chǎn)的蟹(xie)棒替代物(wu)中, 用于(yu)擠出的噴頭(tou)直徑分別為(wei)1.6 和1mm。而(er)人類在咀(ju)嚼時, 口腔黏膜(mo)中的味覺(jue)受體直徑為18~30 μm, 且(qie)魚類肌纖維的(de)直徑為20~100 μm,能提供(gong)dute咀嚼感(gan)和纖維感(gan)。因此, 提高3D 打印(yin)精度(du),有助(zhu)于對(dui)三文魚(yu)替代物的微觀(guan)結(jié)構(gòu)和宏觀質(zhì)(zhi)構(gòu)進(jin)行仿(fang)真調(diào)(diao)控。