以三文魚(yu)(Oncorhynchus)為代表(biao)的海洋魚類, 風(feng)味鮮美, 富含多(duo)種蛋(dan)白質(zhi)和微量元素(su), 同時含有大量(liang)ω-3 不飽和脂(zhi)肪酸和(he)二十二碳六(liu)烯酸(docosahexaenoic acid, DHA),有助(zhu)于預防心血管(guan)疾病與精神(shen)障礙(ai)。從1990 年到2018年(nian), 全球魚類總(zong)消費量(liang)增長了122%, 但是過(guo)度捕撈(lao)及石(shi)油泄(xie)漏、白(bai)色污(wu)染、重金屬(shu)泄露、核廢(fei)水污(wu)染等問題(ti)嚴重阻礙了(le)傳統(tǒng)漁(yu)業(yè)的可持(chi)續(xù)發(fā)展?？紤](lv)到整(zheng)魚利(li)用率低(di)、未來肉類(lei)供給壓(ya)力大、素食主(zhu)義需求及動物(wu)倫理(li)等因素,一場關(guan)于植物(wu)基海鮮替代物(wu)的食品革命已(yi)然興起(qi)。

目前已經(jing)報道了許(xu)多基于多糖模(mo)仿三文(wen)魚片外觀的植(zhi)物基(ji)肉的研(yan)究, 但是這些水(shui)膠體產品存(cun)在兩個問題: 其(qi)一是蛋白質含(han)量低、提供的(de)營養(yǎng)物質少, 如(ru)WANG 等生產(chan)的三文魚(yu)替代物蛋(dan)白含量僅為(wei)4%或8% (w/w); 且蛋白(bai)質烹飪(ren)過程受(shou)熱變性的(de)質構未(wei)知; 其二是基于(yu)擠壓(ya)成型的(de)魚片類似物蛋(dan)白質含量(liang)雖高, 但是離真(zhen)實魚肉的結構(gou)和質構仍有(you)差距。3D 打印作(zuo)為一種從微(wei)觀到宏觀(guan)結構(gou)的跨尺(chi)度功能制造(zao)技術, 具有很大(da)的食品應用潛(qian)力, 可(ke)以克服上(shang)述關于結構、質(zhi)構及烹飪過(guo)程的限制, 并且(qie)可以對(dui)打印墨水的(de)成分進(jin)行調控(kong), 實現精準(zhun)營養(yǎng)與控(kong)制。然而(er), 對于(yu)當前的食品(pin)3D 打印, 以1 mm 直徑(jing)以下的(de)噴頭生(sheng)產植物蛋白(bai)基類似物仍(reng)然是一(yi)種挑戰(zhàn), 噴頭直(zhi)徑過(guo)小會(hui)導致物料堵塞(sai)、打印斷條(tiao)等問(wen)題, 影響產品打(da)印效(xiao)果。例如,TAY 等生產(chan)的3D 打(da)印三文(wen)魚替(ti)代物中(zhong), 用于擠出豌(wan)豆蛋白基油墨(mo)的噴頭直徑為(wei)1.5 mm; KIM 等使用同軸打(da)印生產(chan)的蟹棒替(ti)代物中(zhong), 用于擠(ji)出的噴頭直徑(jing)分別為1.6 和(he)1mm。而人類在咀(ju)嚼時(shi), 口腔黏(nian)膜中的味(wei)覺受體(ti)直徑為18~30 μm, 且魚(yu)類肌纖維的(de)直徑(jing)為20~100 μm,能(neng)提供dute咀嚼(jue)感和纖維(wei)感。因此, 提(ti)高3D 打印精度(du),有助(zhu)于對三文魚(yu)替代物的微(wei)觀結構和(he)宏觀質構進(jin)行仿真調控(kong)。