以三文魚(Oncorhynchus)為(wei)代表(biao)的海(hai)洋魚類(lei), 風(fēng)味鮮美(mei), 富含多種(zhong)蛋白質(zhì)(zhi)和微(wei)量元素, 同時(shí)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(you)助于預(yù)(yu)防心血管(guan)疾病與精神障(zhang)礙。從1990 年(nian)到2018年, 全球(qiu)魚類總消(xiao)費(fèi)量增長了122%, 但(dan)是過度捕(bu)撈及石油泄漏(lou)、白色污染(ran)、重金屬(shu)泄露、核(he)廢水污染(ran)等問(wen)題嚴(yán)重阻(zu)礙了傳統(tǒng)(tong)漁業(yè)(ye)的可持續(xù)發(fā)(fa)展。考(kao)慮到(dao)整魚利用(yong)率低(di)、未來肉(rou)類供給壓力大(da)、素食主義需求(qiu)及動(dòng)物倫(lun)理等因素(su),一場(chǎng)關(guān)于植(zhi)物基(ji)海鮮(xian)替代物的食品(pin)革命已然興起(qi)。

目前已經(jīng)報(bào)(bao)道了(le)許多基(ji)于多糖(tang)模仿三文(wen)魚片外觀的植(zhi)物基肉的(de)研究, 但是這(zhe)些水(shui)膠體產(chǎn)品存(cun)在兩個(gè)問題(ti): 其一是蛋(dan)白質(zhì)含量低(di)、提供的(de)營養(yǎng)(yang)物質(zhì)(zhi)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(bai)質(zhì)烹飪過(guo)程受熱變性的(de)質(zhì)構(gòu)未知; 其(qi)二是基于(yu)擠壓成型的(de)魚片(pian)類似物蛋白(bai)質(zhì)含量(liang)雖高, 但(dan)是離真(zhen)實(shí)魚肉的結(jié)構(gòu)(gou)和質(zhì)構(gòu)仍有(you)差距。3D 打(da)印作(zuo)為一(yi)種從(cong)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(da)的食品應(yīng)用潛(qian)力, 可以克(ke)服上述(shu)關(guān)于(yu)結(jié)構(gòu)、質(zhì)(zhi)構(gòu)及烹(peng)飪過(guo)程的限制, 并且(qie)可以對(duì)(dui)打印墨水的成(cheng)分進(jìn)行調(diào)(diao)控, 實(shí)(shi)現(xiàn)精準(zhǔn)(zhun)營養(yǎng)與控制(zhi)。然而, 對(duì)(dui)于當(dāng)(dang)前的食品3D 打(da)印, 以1 mm 直(zhi)徑以下的噴頭(tou)生產(chǎn)植(zhi)物蛋白基(ji)類似物仍然是(shi)一種(zhong)挑戰(zhàn), 噴頭(tou)直徑(jing)過小會(huì)(hui)導(dǎo)致物料(liao)堵塞、打印斷(duan)條等(deng)問題, 影響產(chǎn)品(pin)打印(yin)效果。例(li)如,TAY 等(deng)生產(chǎn)(chan)的3D 打(da)印三文魚(yu)替代物中, 用于(yu)擠出豌豆(dou)蛋白基油墨的(de)噴頭直徑為1.5 mm; KIM 等(deng)使用同軸(zhou)打印生產(chǎn)的蟹(xie)棒替代物(wu)中, 用于擠出(chu)的噴頭直徑(jing)分別為1.6 和(he)1mm。而人類在咀嚼(jue)時(shí), 口腔黏膜中(zhong)的味覺受(shou)體直徑為(wei)18~30 μm, 且魚類肌(ji)纖維的直徑(jing)為20~100 μm,能(neng)提供(gong)dute咀嚼感和纖維(wei)感。因此(ci), 提高3D 打印精(jing)度,有助于(yu)對(duì)三文魚(yu)替代物(wu)的微觀(guan)結(jié)構(gòu)和宏觀(guan)質(zhì)構(gòu)(gou)進(jìn)行仿真調(diào)控(kong)。