以三(san)文魚(Oncorhynchus)為代表(biao)的海洋魚類(lei), 風味鮮美, 富含(han)多種蛋白質(zhì)(zhi)和微量元素, 同(tong)時含有大量(liang)ω-3 不飽和脂(zhi)肪酸和(he)二十(shi)二碳六烯酸(docosahexaenoic acid, DHA),有(you)助于預防(fang)心血管疾(ji)病與精神(shen)障礙。從1990 年(nian)到2018年, 全球魚(yu)類總消費量增(zeng)長了122%, 但(dan)是過度(du)捕撈及石油(you)泄漏、白色(se)污染、重金屬(shu)泄露(lu)、核廢水污染等(deng)問題嚴重阻礙(ai)了傳統(tǒng)(tong)漁業(yè)的可持續(xù)(xu)發(fā)展(zhan)。考慮(lv)到整(zheng)魚利用(yong)率低、未來肉類(lei)供給壓(ya)力大、素食(shi)主義需求(qiu)及動物倫(lun)理等因素,一(yi)場關于植物(wu)基海鮮替代物(wu)的食品(pin)革命已然興起(qi)。

目前已經(jīng)報道(dao)了許多(duo)基于多糖模(mo)仿三(san)文魚片外觀(guan)的植物基肉的(de)研究, 但是這(zhe)些水膠體產(chǎn)(chan)品存在兩(liang)個問(wen)題: 其一是蛋白(bai)質(zhì)含量低、提供(gong)的營養(yǎng)物質(zhì)(zhi)少, 如WANG 等生(sheng)產(chǎn)的(de)三文魚(yu)替代物蛋白(bai)含量(liang)僅為4%或8% (w/w); 且(qie)蛋白質(zhì)(zhi)烹飪過(guo)程受熱變(bian)性的質(zhì)(zhi)構未知; 其二(er)是基于擠壓(ya)成型的魚片類(lei)似物蛋(dan)白質(zhì)含(han)量雖高(gao), 但是離真實(shi)魚肉的結構和(he)質(zhì)構仍有(you)差距。3D 打印作(zuo)為一種(zhong)從微觀(guan)到宏觀(guan)結構(gou)的跨尺度功能(neng)制造技術, 具有(you)很大(da)的食品應(ying)用潛力, 可(ke)以克(ke)服上(shang)述關于結(jie)構、質(zhì)構(gou)及烹飪過程(cheng)的限制, 并(bing)且可以對(dui)打印墨水(shui)的成(cheng)分進行調(diào)(diao)控, 實現(xiàn)精準營(ying)養(yǎng)與(yu)控制。然(ran)而, 對于(yu)當前的食(shi)品3D 打印, 以(yi)1 mm 直徑以下的噴(pen)頭生產(chǎn)植物(wu)蛋白基類似(shi)物仍然是一(yi)種挑戰(zhàn)(zhan), 噴頭直徑過小(xiao)會導致物料堵(du)塞、打印斷條(tiao)等問題, 影響(xiang)產(chǎn)品打印效(xiao)果。例如,TAY 等(deng)生產(chǎn)的(de)3D 打印三文魚(yu)替代物(wu)中, 用于擠出(chu)豌豆蛋白(bai)基油墨的(de)噴頭(tou)直徑為1.5 mm; KIM 等使用(yong)同軸打印生產(chǎn)(chan)的蟹(xie)棒替(ti)代物(wu)中, 用于擠(ji)出的噴頭直(zhi)徑分別(bie)為1.6 和1mm。而人類(lei)在咀(ju)嚼時, 口腔黏(nian)膜中(zhong)的味覺受(shou)體直徑為18~30 μm, 且(qie)魚類肌纖(xian)維的(de)直徑為20~100 μm,能提供(gong)dute咀嚼感和纖維(wei)感。因此, 提高3D 打(da)印精(jing)度,有助于(yu)對三(san)文魚替代物(wu)的微觀結構(gou)和宏觀質(zhì)構進(jin)行仿真調(diào)控(kong)。