以三文(wen)魚(Oncorhynchus)為代(dai)表的(de)海洋魚類, 風(fēng)味(wei)鮮美, 富含多(duo)種蛋(dan)白質(zhì)和微(wei)量元素, 同時(shí)含(han)有大量ω-3 不飽和(he)脂肪酸和二十(shi)二碳(tan)六烯酸(docosahexaenoic acid, DHA),有助于(yu)預(yù)防(fang)心血管疾病與(yu)精神障礙(ai)。從1990 年到(dao)2018年, 全球(qiu)魚類總消費(fèi)(fei)量增長(zhang)了122%, 但是(shi)過度捕(bu)撈及石油泄(xie)漏、白(bai)色污染、重金屬(shu)泄露、核(he)廢水污染(ran)等問題(ti)嚴(yán)重(zhong)阻礙了傳統(tǒng)漁(yu)業(yè)的可持(chi)續(xù)發(fā)展(zhan)。考慮到整魚利(li)用率低、未來肉(rou)類供給(gei)壓力大、素食(shi)主義需(xu)求及動(dòng)物倫(lun)理等(deng)因素,一(yi)場(chǎng)關(guān)于植物基(ji)海鮮替代物的(de)食品革命(ming)已然興起。

目前(qian)已經(jīng)報(bào)道了許(xu)多基于多(duo)糖模仿(fang)三文魚片外觀(guan)的植物(wu)基肉(rou)的研究, 但是這(zhe)些水膠體產(chǎn)(chan)品存(cun)在兩個(gè)問題: 其(qi)一是蛋白質(zhì)含(han)量低、提供(gong)的營養(yǎng)物質(zhì)(zhi)少, 如WANG 等生(sheng)產(chǎn)的三文魚替(ti)代物蛋白(bai)含量僅為4%或8% (w/w); 且(qie)蛋白質(zhì)烹(peng)飪過程受熱(re)變性的質(zhì)(zhi)構(gòu)未知; 其二(er)是基于擠壓成(cheng)型的魚片類似(shi)物蛋白質(zhì)含(han)量雖(sui)高, 但是離真實(shí)(shi)魚肉的結(jié)(jie)構(gòu)和質(zhì)構(gòu)仍有(you)差距。3D 打印(yin)作為一(yi)種從微(wei)觀到宏觀結(jié)構(gòu)(gou)的跨(kua)尺度功能制(zhi)造技術(shù)(shu), 具有(you)很大的食(shi)品應(yīng)(ying)用潛力(li), 可以克服上述(shu)關(guān)于(yu)結(jié)構(gòu)、質(zhì)構(gòu)及(ji)烹飪過程的限(xian)制, 并且可(ke)以對(duì)打(da)印墨水的(de)成分進(jìn)(jin)行調(diào)控, 實(shí)(shi)現(xiàn)精準(zhǔn)營養(yǎng)與(yu)控制。然而, 對(duì)(dui)于當(dāng)前(qian)的食品3D 打印, 以(yi)1 mm 直徑以下的噴(pen)頭生產(chǎn)植物蛋(dan)白基類(lei)似物仍然是(shi)一種挑戰(zhàn), 噴頭(tou)直徑(jing)過小會(huì)導(dǎo)致物(wu)料堵塞、打印(yin)斷條等問(wen)題, 影響(xiang)產(chǎn)品(pin)打印(yin)效果。例(li)如,TAY 等生(sheng)產(chǎn)的3D 打印(yin)三文(wen)魚替代物中(zhong), 用于擠出豌豆(dou)蛋白基(ji)油墨(mo)的噴頭直(zhi)徑為(wei)1.5 mm; KIM 等使用同軸(zhou)打印生產(chǎn)的蟹(xie)棒替代(dai)物中(zhong), 用于擠出的(de)噴頭直徑分別(bie)為1.6 和(he)1mm。而人類在(zai)咀嚼時(shí), 口腔黏(nian)膜中的味覺受(shou)體直徑為18~30 μm, 且(qie)魚類肌(ji)纖維的(de)直徑為20~100 μm,能提(ti)供dute咀嚼感(gan)和纖維感。因此(ci), 提高3D 打(da)印精度,有助于(yu)對(duì)三(san)文魚替代物(wu)的微觀結(jié)構(gòu)(gou)和宏觀質(zhì)(zhi)構(gòu)進(jìn)行仿真調(diào)(diao)控。