以三文魚(yu)(Oncorhynchus)為代表(biao)的海洋魚類, 風(feng)味鮮美, 富含多(duo)種蛋(dan)白質和微量元(yuan)素, 同時含(han)有大量(liang)ω-3 不飽和脂(zhi)肪酸和二十二(er)碳六烯酸(docosahexaenoic acid, DHA),有助(zhu)于預防心(xin)血管疾(ji)病與精神障(zhang)礙。從1990 年到2018年(nian), 全球魚類總(zong)消費量增長了(le)122%, 但是過度捕(bu)撈及(ji)石油泄漏(lou)、白色污染、重(zhong)金屬泄露、核(he)廢水(shui)污染等問題嚴(yan)重阻礙了傳(chuan)統(tǒng)漁業(yè)的可持(chi)續(xù)發(fā)展(zhan)?？紤]到(dao)整魚利用率(lv)低、未來肉(rou)類供給(gei)壓力大、素食(shi)主義需(xu)求及動(dong)物倫理(li)等因素,一場關(guan)于植物基海鮮(xian)替代物的(de)食品革命已(yi)然興起。

目前已經報道(dao)了許多基于(yu)多糖(tang)模仿三文(wen)魚片(pian)外觀(guan)的植物基(ji)肉的研究(jiu), 但是這些(xie)水膠體產(chan)品存在兩(liang)個問題: 其一(yi)是蛋(dan)白質(zhi)含量(liang)低、提供的營(ying)養(yǎng)物(wu)質少, 如WANG 等(deng)生產的(de)三文魚替代物(wu)蛋白含量僅為(wei)4%或8% (w/w); 且蛋白質(zhi)烹飪過(guo)程受(shou)熱變性的質(zhi)構未知; 其二是(shi)基于(yu)擠壓成(cheng)型的(de)魚片(pian)類似物蛋白(bai)質含量雖高, 但(dan)是離真實(shi)魚肉的結構和(he)質構仍有差距(ju)。3D 打印作(zuo)為一種(zhong)從微觀到宏觀(guan)結構的跨(kua)尺度功(gong)能制造(zao)技術, 具有很(hen)大的食品應用(yong)潛力, 可(ke)以克(ke)服上述關于結(jie)構、質構及(ji)烹飪過程(cheng)的限制, 并(bing)且可以(yi)對打印墨水(shui)的成分進行(xing)調控, 實(shi)現(xiàn)精準(zhun)營養(yǎng)與控制。然(ran)而, 對(dui)于當前的(de)食品(pin)3D 打印, 以(yi)1 mm 直徑以下(xia)的噴頭生產植(zhi)物蛋白基(ji)類似(shi)物仍然是一(yi)種挑戰(zhàn), 噴頭(tou)直徑過(guo)小會導致物料(liao)堵塞、打(da)印斷條等問(wen)題, 影(ying)響產(chan)品打印(yin)效果(guo)。例如,TAY 等生產(chan)的3D 打印(yin)三文魚替(ti)代物(wu)中, 用于擠出豌(wan)豆蛋白基油墨(mo)的噴頭直(zhi)徑為1.5 mm; KIM 等使用(yong)同軸打印生產(chan)的蟹棒(bang)替代物中(zhong), 用于擠(ji)出的噴(pen)頭直(zhi)徑分別(bie)為1.6 和1mm。而人(ren)類在咀(ju)嚼時, 口腔黏(nian)膜中的味(wei)覺受體(ti)直徑為(wei)18~30 μm, 且魚類肌(ji)纖維的(de)直徑(jing)為20~100 μm,能(neng)提供dute咀嚼(jue)感和(he)纖維感。因(yin)此, 提(ti)高3D 打印(yin)精度,有助于(yu)對三文(wen)魚替代物的(de)微觀結構和(he)宏觀質構(gou)進行仿(fang)真調控。