以三文魚(Oncorhynchus)為代(dai)表的海洋魚(yu)類, 風味鮮美(mei), 富含(han)多種蛋白質(zhì)(zhi)和微量(liang)元素, 同時含有(you)大量ω-3 不(bu)飽和脂肪(fang)酸和(he)二十二(er)碳六烯酸(suan)(docosahexaenoic acid, DHA),有助于預(yu)防心血管疾(ji)病與精(jing)神障(zhang)礙。從1990 年到2018年(nian), 全球(qiu)魚類總消(xiao)費量增長(zhang)了122%, 但是(shi)過度捕(bu)撈及(ji)石油(you)泄漏、白(bai)色污染(ran)、重金屬泄(xie)露、核廢水污染(ran)等問題嚴重阻(zu)礙了傳(chuan)統(tǒng)漁業(yè)的可持(chi)續(xù)發(fā)展?？?kao)慮到(dao)整魚(yu)利用率低、未(wei)來肉類(lei)供給壓力(li)大、素食主(zhu)義需(xu)求及(ji)動物倫(lun)理等因素,一場(chang)關于植(zhi)物基(ji)海鮮替(ti)代物的食品(pin)革命已(yi)然興(xing)起。

目前已經(jīng)報道(dao)了許(xu)多基于多糖模(mo)仿三文魚(yu)片外觀的植(zhi)物基肉的研(yan)究, 但是這些水(shui)膠體產(chǎn)(chan)品存在兩(liang)個問題: 其一是(shi)蛋白質(zhì)(zhi)含量低(di)、提供的營養(yǎng)(yang)物質(zhì)少, 如WANG 等(deng)生產(chǎn)的(de)三文魚替代物(wu)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(bian)性的質(zhì)構(gòu)未知(zhi); 其二(er)是基于擠壓成(cheng)型的魚片類似(shi)物蛋(dan)白質(zhì)含量雖高(gao), 但是離真實魚(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(hong)觀結(jié)構(gòu)的(de)跨尺度(du)功能制造技術(shù)(shu), 具有很大(da)的食品應(ying)用潛力(li), 可以克服上述(shu)關于結(jié)構(gòu)、質(zhì)構(gòu)(gou)及烹飪(ren)過程的限制, 并(bing)且可以對打(da)印墨水的(de)成分進行(xing)調(diào)控, 實現(xiàn)精準(zhun)營養(yǎng)(yang)與控制。然而, 對(dui)于當前的食(shi)品3D 打(da)印, 以1 mm 直徑以下(xia)的噴頭生產(chǎn)(chan)植物(wu)蛋白基(ji)類似物仍然是(shi)一種挑戰(zhàn)(zhan), 噴頭(tou)直徑過小會導(dao)致物(wu)料堵塞(sai)、打印斷(duan)條等問題(ti), 影響(xiang)產(chǎn)品打印(yin)效果。例(li)如,TAY 等生產(chǎn)的(de)3D 打印三(san)文魚(yu)替代物中, 用于(yu)擠出豌豆蛋(dan)白基油墨的(de)噴頭直徑為(wei)1.5 mm; KIM 等使(shi)用同(tong)軸打(da)印生產(chǎn)的蟹棒(bang)替代物中(zhong), 用于(yu)擠出的(de)噴頭直(zhi)徑分別為(wei)1.6 和1mm。而(er)人類在咀嚼(jue)時, 口腔(qiang)黏膜中的味(wei)覺受體直(zhi)徑為18~30 μm, 且魚類(lei)肌纖維的直徑(jing)為20~100 μm,能提供dute咀嚼(jue)感和纖(xian)維感。因此, 提高(gao)3D 打印精度(du),有助(zhu)于對三文魚(yu)替代(dai)物的微觀(guan)結(jié)構(gòu)和(he)宏觀質(zhì)(zhi)構(gòu)進(jin)行仿真調(diào)控(kong)。