以三文魚(yu)(Oncorhynchus)為代表的海(hai)洋魚類, 風味(wei)鮮美, 富含(han)多種蛋白(bai)質和微(wei)量元素, 同時含(han)有大量ω-3 不飽和(he)脂肪酸和(he)二十二碳六烯(xi)酸(docosahexaenoic acid, DHA),有(you)助于預防心(xin)血管疾病(bing)與精神障礙。從(cong)1990 年到2018年, 全(quan)球魚類總消(xiao)費量(liang)增長了(le)122%, 但是過度(du)捕撈及石油泄(xie)漏、白色污染、重(zhong)金屬(shu)泄露、核(he)廢水污染等問(wen)題嚴重阻礙(ai)了傳統(tǒng)漁業(yè)(ye)的可持續(xù)(xu)發(fā)展?？紤]到(dao)整魚(yu)利用率低、未(wei)來肉(rou)類供給壓力大(da)、素食(shi)主義需求(qiu)及動物倫(lun)理等因素,一場(chang)關于(yu)植物基海鮮(xian)替代物(wu)的食品革命已(yi)然興(xing)起。

目前(qian)已經報道(dao)了許多(duo)基于多糖模仿(fang)三文(wen)魚片(pian)外觀的植物基(ji)肉的研究, 但(dan)是這些水膠體(ti)產品存在兩(liang)個問(wen)題: 其(qi)一是蛋白質(zhi)含量(liang)低、提(ti)供的營(ying)養(yǎng)物質少(shao), 如WANG 等(deng)生產的三(san)文魚替代物(wu)蛋白含量僅(jin)為4%或(huo)8% (w/w); 且蛋白質烹(peng)飪過程受(shou)熱變性(xing)的質構未知; 其(qi)二是基于擠(ji)壓成型的(de)魚片類似(shi)物蛋白(bai)質含量雖(sui)高, 但是離真(zhen)實魚肉的結(jie)構和質(zhi)構仍有差距(ju)。3D 打印作為一(yi)種從微(wei)觀到宏(hong)觀結構的跨(kua)尺度功能制(zhi)造技術, 具(ju)有很大(da)的食品(pin)應用(yong)潛力, 可以克服(fu)上述關于(yu)結構、質構(gou)及烹飪(ren)過程的(de)限制, 并且可(ke)以對打印墨(mo)水的成分進(jin)行調控, 實現(xiàn)精(jing)準營養(yǎng)與控(kong)制。然而, 對于(yu)當前的食品(pin)3D 打印, 以1 mm 直徑以(yi)下的噴頭生(sheng)產植物(wu)蛋白基(ji)類似(shi)物仍然是一(yi)種挑戰(zhàn), 噴(pen)頭直徑過小會(hui)導致物(wu)料堵塞、打(da)印斷(duan)條等問題, 影響(xiang)產品打(da)印效(xiao)果。例如(ru),TAY 等生產的(de)3D 打印三文魚(yu)替代(dai)物中, 用于擠(ji)出豌豆蛋白基(ji)油墨的噴頭直(zhi)徑為1.5 mm; KIM 等(deng)使用同軸打(da)印生產的(de)蟹棒替代物(wu)中, 用于(yu)擠出的噴(pen)頭直徑分別(bie)為1.6 和1mm。而人類在(zai)咀嚼時, 口(kou)腔黏(nian)膜中的味覺(jue)受體直徑為(wei)18~30 μm, 且魚(yu)類肌纖(xian)維的直徑為(wei)20~100 μm,能提供dute咀嚼(jue)感和(he)纖維(wei)感。因此, 提(ti)高3D 打印(yin)精度,有助于對(dui)三文(wen)魚替代物的(de)微觀結構(gou)和宏觀質(zhi)構進行仿真調(diao)控。