以三文魚(Oncorhynchus)為代(dai)表的海洋魚類(lei), 風(fēng)味(wei)鮮美, 富含多種(zhong)蛋白質(zhì)和微量(liang)元素, 同時含(han)有大量ω-3 不(bu)飽和脂肪酸(suan)和二十二碳六(liu)烯酸(docosahexaenoic acid, DHA),有助于(yu)預(yù)防心血管疾(ji)病與精神障礙(ai)。從1990 年到(dao)2018年, 全球魚(yu)類總消費量(liang)增長了122%, 但(dan)是過度捕(bu)撈及石油(you)泄漏(lou)、白色污染、重金(jin)屬泄露、核(he)廢水污染等問(wen)題嚴重阻(zu)礙了傳統(tǒng)漁(yu)業(yè)的可持(chi)續(xù)發(fā)展?？紤](lv)到整魚利用率(lv)低、未(wei)來肉(rou)類供給壓力(li)大、素食主(zhu)義需求及(ji)動物倫理等(deng)因素,一場關(guān)(guan)于植物(wu)基海(hai)鮮替(ti)代物(wu)的食品革命已(yi)然興起(qi)。

目前(qian)已經(jīng)報(bao)道了許多(duo)基于多(duo)糖模仿三文(wen)魚片外觀的(de)植物基肉(rou)的研究, 但(dan)是這些水膠(jiao)體產(chǎn)品存(cun)在兩個問題(ti): 其一是蛋(dan)白質(zhì)含(han)量低(di)、提供的(de)營養(yǎng)(yang)物質(zhì)(zhi)少, 如WANG 等生(sheng)產(chǎn)的三文魚替(ti)代物蛋白含量(liang)僅為(wei)4%或8% (w/w); 且蛋白(bai)質(zhì)烹飪過(guo)程受(shou)熱變性的(de)質(zhì)構(gòu)(gou)未知; 其二是基(ji)于擠(ji)壓成型(xing)的魚片(pian)類似物蛋(dan)白質(zhì)含(han)量雖(sui)高, 但是離(li)真實魚肉(rou)的結(jié)構(gòu)(gou)和質(zhì)構(gòu)仍有(you)差距。3D 打印(yin)作為一種從微(wei)觀到宏觀結(jié)構(gòu)(gou)的跨尺度功能(neng)制造技術(shù), 具(ju)有很大的食(shi)品應(yīng)用潛力(li), 可以克服上(shang)述關(guān)于結(jié)構(gòu)、質(zhì)(zhi)構(gòu)及烹飪(ren)過程的限制(zhi), 并且可以(yi)對打印墨(mo)水的成(cheng)分進行(xing)調(diào)控, 實現(xiàn)(xian)精準營(ying)養(yǎng)與控制。然(ran)而, 對(dui)于當(dāng)前(qian)的食品3D 打印(yin), 以1 mm 直徑(jing)以下的(de)噴頭(tou)生產(chǎn)植(zhi)物蛋白基類似(shi)物仍然是一種(zhong)挑戰(zhàn), 噴頭直徑(jing)過小會導(dǎo)(dao)致物料(liao)堵塞、打(da)印斷條等問(wen)題, 影響產(chǎn)品打(da)印效果。例(li)如,TAY 等生產(chǎn)的(de)3D 打印三文魚(yu)替代物中, 用于(yu)擠出豌豆蛋(dan)白基(ji)油墨的噴頭(tou)直徑為1.5 mm; KIM 等使用(yong)同軸(zhou)打印生產(chǎn)的蟹(xie)棒替代(dai)物中, 用于(yu)擠出的噴頭(tou)直徑分別為1.6 和(he)1mm。而人類在咀嚼(jue)時, 口腔黏(nian)膜中的味覺(jue)受體(ti)直徑為18~30 μm, 且魚(yu)類肌纖維的(de)直徑為20~100 μm,能提供(gong)dute咀嚼感(gan)和纖維感(gan)。因此, 提高3D 打印(yin)精度,有(you)助于(yu)對三文魚(yu)替代物的(de)微觀結(jié)(jie)構(gòu)和(he)宏觀質(zhì)構(gòu)(gou)進行仿(fang)真調(diào)控。