以三文(wen)魚(Oncorhynchus)為代(dai)表的(de)海洋魚(yu)類, 風(fēng)(feng)味鮮美, 富含(han)多種蛋白質(zhì)(zhi)和微量元素, 同(tong)時含(han)有大量(liang)ω-3 不飽和脂肪(fang)酸和二(er)十二(er)碳六烯酸(docosahexaenoic acid, DHA),有助(zhu)于預(yù)(yu)防心血管疾病(bing)與精神障礙。從(cong)1990 年到2018年, 全球(qiu)魚類總消費量(liang)增長了122%, 但(dan)是過度捕撈及(ji)石油泄(xie)漏、白色(se)污染、重金屬泄(xie)露、核廢水(shui)污染等(deng)問題嚴(yán)(yan)重阻(zu)礙了傳統(tǒng)漁業(yè)(ye)的可持續(xù)(xu)發(fā)展(zhan)。考慮到整魚(yu)利用率低(di)、未來(lai)肉類供(gong)給壓力大(da)、素食主(zhu)義需求(qiu)及動物倫理(li)等因素,一場(chang)關(guān)于植物基(ji)海鮮(xian)替代物(wu)的食品革(ge)命已(yi)然興起。

目前已(yi)經(jīng)報道了(le)許多基于多糖(tang)模仿三文魚(yu)片外(wai)觀的植物(wu)基肉的研究, 但(dan)是這些水膠(jiao)體產(chǎn)(chan)品存在兩個(ge)問題: 其一(yi)是蛋白質(zhì)(zhi)含量低、提(ti)供的營(ying)養(yǎng)物質(zhì)少, 如WANG 等(deng)生產(chǎn)的三(san)文魚替代物(wu)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)未知(zhi); 其二是(shi)基于擠壓(ya)成型(xing)的魚(yu)片類似物蛋白(bai)質(zhì)含量雖高(gao), 但是離真(zhen)實魚肉(rou)的結(jié)構(gòu)(gou)和質(zhì)構(gòu)仍有差(cha)距。3D 打印作為(wei)一種從微觀(guan)到宏觀結(jié)構(gòu)的(de)跨尺度功能制(zhi)造技術(shù), 具有(you)很大的食品(pin)應(yīng)用潛(qian)力, 可(ke)以克服上述(shu)關(guān)于結(jié)(jie)構(gòu)、質(zhì)構(gòu)及烹(peng)飪過程的限制(zhi), 并且(qie)可以(yi)對打印墨(mo)水的(de)成分進行調(diào)控(kong), 實現(xiàn)精準(zhǔn)(zhun)營養(yǎng)與控(kong)制。然而, 對(dui)于當(dāng)前(qian)的食(shi)品3D 打印, 以(yi)1 mm 直徑(jing)以下的噴(pen)頭生產(chǎn)植(zhi)物蛋白基類(lei)似物仍然是(shi)一種挑戰(zhàn), 噴(pen)頭直徑過小(xiao)會導(dǎo)致物(wu)料堵塞、打印(yin)斷條(tiao)等問題, 影響產(chǎn)(chan)品打(da)印效果(guo)。例如,TAY 等生產(chǎn)的(de)3D 打印三文魚(yu)替代物(wu)中, 用于(yu)擠出豌豆蛋白(bai)基油墨(mo)的噴頭直徑為(wei)1.5 mm; KIM 等使用同軸(zhou)打印(yin)生產(chǎn)(chan)的蟹棒替代(dai)物中, 用于擠出(chu)的噴頭直徑分(fen)別為1.6 和(he)1mm。而人(ren)類在咀嚼(jue)時, 口腔黏膜(mo)中的(de)味覺受體直徑(jing)為18~30 μm, 且魚類肌纖(xian)維的直徑為20~100 μm,能(neng)提供dute咀(ju)嚼感和纖維感(gan)。因此, 提高(gao)3D 打印精度(du),有助于對三(san)文魚替(ti)代物的微(wei)觀結(jié)構(gòu)和宏(hong)觀質(zhì)構(gòu)(gou)進行(xing)仿真調(diào)控(kong)。