以三文魚(yu)(Oncorhynchus)為代表的海(hai)洋魚類(lei), 風(fēng)味鮮美(mei), 富含多種(zhong)蛋白(bai)質(zhì)和微量元素(su), 同時(shí)含有(you)大量ω-3 不飽(bao)和脂肪酸(suan)和二十二碳六(liu)烯酸(docosahexaenoic acid, DHA),有助(zhu)于預(yù)防心血(xue)管疾病與(yu)精神障(zhang)礙。從1990 年到2018年(nian), 全球魚類(lei)總消(xiao)費(fèi)量增長(zhang)了122%, 但是過度捕(bu)撈及石油泄(xie)漏、白色污(wu)染、重金屬泄(xie)露、核(he)廢水污(wu)染等問題嚴(yán)重(zhong)阻礙了傳(chuan)統(tǒng)漁業(yè)(ye)的可持(chi)續(xù)發(fā)展?？?kao)慮到整(zheng)魚利(li)用率(lv)低、未(wei)來肉類供給壓(ya)力大(da)、素食主義需(xu)求及動物(wu)倫理等(deng)因素,一場(chang)關(guān)于植物基海(hai)鮮替代物的(de)食品革命已然(ran)興起。

目前已經(jīng)報(bào)道(dao)了許多(duo)基于(yu)多糖模仿(fang)三文(wen)魚片外(wai)觀的植物基(ji)肉的研究, 但是(shi)這些水(shui)膠體產(chǎn)品存在(zai)兩個問題: 其一(yi)是蛋白質(zhì)(zhi)含量(liang)低、提供的(de)營養(yǎng)物質(zhì)(zhi)少, 如WANG 等生產(chǎn)(chan)的三文(wen)魚替代(dai)物蛋白含(han)量僅為(wei)4%或8% (w/w); 且蛋白質(zhì)(zhi)烹飪過(guo)程受熱變性的(de)質(zhì)構(gòu)未知; 其(qi)二是(shi)基于擠壓成型(xing)的魚(yu)片類似物蛋白(bai)質(zhì)含量(liang)雖高(gao), 但是離真實(shí)魚(yu)肉的(de)結(jié)構(gòu)和質(zhì)構(gòu)仍(reng)有差距。3D 打印(yin)作為一種從微(wei)觀到宏觀結(jié)構(gòu)(gou)的跨尺度(du)功能(neng)制造技術(shù), 具有(you)很大的食品(pin)應(yīng)用潛(qian)力, 可以克(ke)服上述關(guān)(guan)于結(jié)構(gòu)、質(zhì)(zhi)構(gòu)及烹飪過(guo)程的限制, 并且(qie)可以對打印(yin)墨水的成(cheng)分進(jìn)(jin)行調(diào)控, 實(shí)現(xiàn)精(jing)準(zhǔn)營養(yǎng)與(yu)控制。然而, 對(dui)于當(dāng)(dang)前的食品3D 打(da)印, 以1 mm 直徑(jing)以下(xia)的噴頭生(sheng)產(chǎn)植物(wu)蛋白基(ji)類似物仍(reng)然是一種挑戰(zhàn)(zhan), 噴頭直徑過小(xiao)會導(dǎo)致(zhi)物料堵塞、打(da)印斷條等問題(ti), 影響(xiang)產(chǎn)品打印效(xiao)果。例如,TAY 等(deng)生產(chǎn)(chan)的3D 打印三文(wen)魚替代物中(zhong), 用于擠出豌豆(dou)蛋白(bai)基油墨的噴頭(tou)直徑為1.5 mm; KIM 等(deng)使用同軸(zhou)打印生產(chǎn)(chan)的蟹(xie)棒替代(dai)物中, 用于擠出(chu)的噴頭直徑(jing)分別為1.6 和1mm。而人(ren)類在咀嚼(jue)時(shí), 口腔黏膜中(zhong)的味(wei)覺受體直徑為(wei)18~30 μm, 且魚(yu)類肌纖維(wei)的直(zhi)徑為20~100 μm,能提供(gong)dute咀嚼感和(he)纖維(wei)感。因此, 提(ti)高3D 打印精(jing)度,有助于(yu)對三文魚替代(dai)物的微觀(guan)結(jié)構(gòu)和宏觀(guan)質(zhì)構(gòu)進(jìn)行(xing)仿真(zhen)調(diào)控(kong)。