以三文(wen)魚(Oncorhynchus)為(wei)代表的海(hai)洋魚類, 風(fēng)味(wei)鮮美, 富(fu)含多種(zhong)蛋白(bai)質(zhì)和微量(liang)元素, 同時(shi)含有大量ω-3 不(bu)飽和(he)脂肪酸和二(er)十二碳六(liu)烯酸(suan)(docosahexaenoic acid, DHA),有助于預(yù)(yu)防心(xin)血管疾(ji)病與精神障(zhang)礙。從1990 年到2018年, 全(quan)球魚類總消(xiao)費量增(zeng)長了122%, 但是過度(du)捕撈及(ji)石油泄(xie)漏、白色污(wu)染、重金屬(shu)泄露、核(he)廢水(shui)污染等問題嚴(yán)(yan)重阻礙了(le)傳統(tǒng)漁(yu)業(yè)的(de)可持續(xù)發(fā)展。考(kao)慮到整(zheng)魚利用(yong)率低、未(wei)來肉類供(gong)給壓(ya)力大(da)、素食(shi)主義需求及(ji)動物(wu)倫理(li)等因(yin)素,一場(chang)關(guān)于植物(wu)基海鮮替代(dai)物的食品(pin)革命已(yi)然興起。

目前已經(jīng)報(bao)道了許多基(ji)于多糖模仿(fang)三文魚(yu)片外(wai)觀的(de)植物(wu)基肉的研(yan)究, 但是這些(xie)水膠體產(chǎn)(chan)品存(cun)在兩個(ge)問題(ti): 其一是(shi)蛋白質(zhì)(zhi)含量低、提供的(de)營養(yǎng)物質(zhì)(zhi)少, 如WANG 等(deng)生產(chǎn)的三(san)文魚(yu)替代物蛋(dan)白含量僅為4%或(huo)8% (w/w); 且蛋白(bai)質(zhì)烹飪過程受(shou)熱變性的質(zhì)構(gòu)(gou)未知; 其二是(shi)基于擠壓成型(xing)的魚片類似(shi)物蛋白(bai)質(zhì)含量雖高, 但(dan)是離真實魚(yu)肉的結(jié)構(gòu)和質(zhì)(zhi)構(gòu)仍有差距。3D 打(da)印作為(wei)一種從微觀到(dao)宏觀結(jié)構(gòu)的(de)跨尺度功能制(zhi)造技(ji)術(shù), 具有很(hen)大的食品應(yīng)(ying)用潛力(li), 可以(yi)克服(fu)上述(shu)關(guān)于(yu)結(jié)構(gòu)(gou)、質(zhì)構(gòu)及烹(peng)飪過(guo)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(kong), 實現(xiàn)精準(zhǔn)營(ying)養(yǎng)與控制。然(ran)而, 對于(yu)當(dāng)前的(de)食品(pin)3D 打印, 以1 mm 直徑以(yi)下的噴(pen)頭生產(chǎn)(chan)植物蛋白基(ji)類似物仍然(ran)是一(yi)種挑戰(zhàn), 噴頭直(zhi)徑過(guo)小會導(dǎo)致物料(liao)堵塞、打(da)印斷條(tiao)等問題, 影響(xiang)產(chǎn)品打(da)印效果。例(li)如,TAY 等生產(chǎn)的(de)3D 打印三(san)文魚替代(dai)物中(zhong), 用于擠出(chu)豌豆蛋(dan)白基油墨的噴(pen)頭直徑為(wei)1.5 mm; KIM 等使用同軸(zhou)打印(yin)生產(chǎn)的(de)蟹棒替代(dai)物中, 用(yong)于擠出的噴頭(tou)直徑(jing)分別(bie)為1.6 和1mm。而人類在(zai)咀嚼時, 口(kou)腔黏膜中(zhong)的味覺受體(ti)直徑為18~30 μm, 且(qie)魚類肌纖維的(de)直徑(jing)為20~100 μm,能提供dute咀嚼(jue)感和纖維感(gan)。因此, 提高(gao)3D 打印(yin)精度(du),有助于對三(san)文魚替代物(wu)的微觀結(jié)構(gòu)和(he)宏觀質(zhì)構(gòu)(gou)進(jìn)行仿真調(diào)(diao)控。