以三文魚(Oncorhynchus)為代(dai)表的海(hai)洋魚類, 風(fēng)味(wei)鮮美, 富(fu)含多(duo)種蛋白質(zhì)(zhi)和微(wei)量元素, 同(tong)時(shí)含有大量ω-3 不(bu)飽和脂肪酸(suan)和二十二(er)碳六烯酸(suan)(docosahexaenoic acid, DHA),有助(zhu)于預(yù)防(fang)心血管疾病(bing)與精神障礙。從(cong)1990 年到2018年, 全(quan)球魚類總消(xiao)費(fèi)量增長(zhang)了122%, 但(dan)是過度捕(bu)撈及石油泄漏(lou)、白色污染、重金(jin)屬泄露(lu)、核廢水污(wu)染等問題嚴(yán)(yan)重阻礙了傳(chuan)統(tǒng)漁業(yè)的可持(chi)續(xù)發(fā)展。考慮到(dao)整魚利(li)用率低(di)、未來肉(rou)類供(gong)給壓力大(da)、素食(shi)主義需求及動(dòng)(dong)物倫(lun)理等(deng)因素,一場(chǎng)關(guān)于(yu)植物基海鮮替(ti)代物的(de)食品革命已(yi)然興(xing)起。

目前已(yi)經(jīng)報(bào)道(dao)了許多基于(yu)多糖模(mo)仿三文魚(yu)片外觀的植(zhi)物基(ji)肉的研究(jiu), 但是這些水(shui)膠體產(chǎn)品存在(zai)兩個(gè)問題: 其一(yi)是蛋白質(zhì)含量(liang)低、提供的營養(yǎng)(yang)物質(zhì)少, 如(ru)WANG 等生產(chǎn)的(de)三文魚替代物(wu)蛋白含量僅為(wei)4%或8% (w/w); 且(qie)蛋白質(zhì)烹(peng)飪過程受(shou)熱變性的質(zhì)(zhi)構(gòu)未知; 其(qi)二是(shi)基于擠壓成型(xing)的魚(yu)片類似物蛋(dan)白質(zhì)(zhi)含量雖高(gao), 但是離真實(shí)魚(yu)肉的(de)結(jié)構(gòu)和質(zhì)(zhi)構(gòu)仍有差距。3D 打(da)印作為(wei)一種(zhong)從微觀(guan)到宏觀結(jié)構(gòu)的(de)跨尺度功(gong)能制造(zao)技術(shù), 具(ju)有很大的食(shi)品應(yīng)用潛(qian)力, 可(ke)以克(ke)服上(shang)述關(guān)于結(jié)構(gòu)、質(zhì)(zhi)構(gòu)及烹飪(ren)過程的限制, 并(bing)且可以對(duì)打印(yin)墨水的成分(fen)進(jìn)行調(diào)(diao)控, 實(shí)現(xiàn)(xian)精準(zhǔn)(zhun)營養(yǎng)與(yu)控制。然而(er), 對(duì)于當(dāng)(dang)前的食品(pin)3D 打印, 以1 mm 直(zhi)徑以下的(de)噴頭生(sheng)產(chǎn)植(zhi)物蛋白基類似(shi)物仍然是(shi)一種挑戰(zhàn)(zhan), 噴頭直徑過小(xiao)會(huì)導(dǎo)致物料堵(du)塞、打(da)印斷條等問(wen)題, 影響產(chǎn)品打(da)印效果。例(li)如,TAY 等(deng)生產(chǎn)的(de)3D 打印三(san)文魚替代物中(zhong), 用于擠(ji)出豌豆蛋白(bai)基油墨的(de)噴頭直徑為(wei)1.5 mm; KIM 等使用同軸(zhou)打印生(sheng)產(chǎn)的(de)蟹棒替代物中(zhong), 用于擠(ji)出的噴(pen)頭直徑分別(bie)為1.6 和1mm。而人(ren)類在咀嚼時(shí)(shi), 口腔黏膜(mo)中的味覺受體(ti)直徑為18~30 μm, 且魚(yu)類肌(ji)纖維的直徑(jing)為20~100 μm,能(neng)提供dute咀嚼感(gan)和纖維感(gan)。因此, 提高3D 打印(yin)精度,有助(zhu)于對(duì)三(san)文魚替(ti)代物的(de)微觀結(jié)(jie)構(gòu)和宏觀質(zhì)構(gòu)(gou)進(jìn)行仿真(zhen)調(diào)控(kong)。