以三文(wen)魚(Oncorhynchus)為(wei)代表的海洋(yang)魚類, 風(fēng)味(wei)鮮美, 富含多(duo)種蛋白質(zhì)(zhi)和微量(liang)元素, 同時(shi)含有大量ω-3 不(bu)飽和脂肪酸(suan)和二十二碳(tan)六烯酸(docosahexaenoic acid, DHA),有助(zhu)于預(yù)防心血管(guan)疾病與精神(shen)障礙。從1990 年到(dao)2018年, 全球魚類(lei)總消費(fèi)量(liang)增長了122%, 但(dan)是過度捕撈及(ji)石油(you)泄漏、白(bai)色污(wu)染、重金屬(shu)泄露、核廢水(shui)污染等問題(ti)嚴(yán)重阻(zu)礙了傳統(tǒng)(tong)漁業(yè)的可持(chi)續(xù)發(fā)(fa)展?？紤]到整(zheng)魚利用(yong)率低、未(wei)來肉類供給(gei)壓力(li)大、素食主義(yi)需求(qiu)及動物倫理(li)等因素(su),一場關(guān)于植物(wu)基海鮮(xian)替代物的食(shi)品革命已然興(xing)起。

目前已經(jīng)報(bào)(bao)道了許(xu)多基于(yu)多糖模仿(fang)三文魚片外觀(guan)的植物基肉(rou)的研究, 但是(shi)這些水膠體產(chǎn)(chan)品存在兩個(ge)問題: 其一是(shi)蛋白(bai)質(zhì)含量低、提供(gong)的營養(yǎng)物質(zhì)(zhi)少, 如WANG 等(deng)生產(chǎn)的(de)三文魚替代(dai)物蛋白(bai)含量(liang)僅為4%或8% (w/w); 且蛋(dan)白質(zhì)烹(peng)飪過程(cheng)受熱變性(xing)的質(zhì)構(gòu)未(wei)知; 其二是基于(yu)擠壓成型(xing)的魚(yu)片類似物蛋(dan)白質(zhì)含(han)量雖(sui)高, 但是離(li)真實(shí)(shi)魚肉的(de)結(jié)構(gòu)和質(zhì)構(gòu)仍(reng)有差距。3D 打(da)印作(zuo)為一種從(cong)微觀(guan)到宏(hong)觀結(jié)構(gòu)的跨(kua)尺度(du)功能制造(zao)技術(shù)(shu), 具有很大(da)的食品(pin)應(yīng)用潛力(li), 可以克服上(shang)述關(guān)于(yu)結(jié)構(gòu)、質(zhì)構(gòu)及(ji)烹飪過程(cheng)的限制, 并且(qie)可以對(dui)打印墨水的成(cheng)分進(jìn)行調(diào)(diao)控, 實(shí)(shi)現(xiàn)精準(zhǔn)營養(yǎng)(yang)與控制。然而, 對(dui)于當(dāng)(dang)前的(de)食品3D 打印, 以(yi)1 mm 直徑以下(xia)的噴頭生(sheng)產(chǎn)植物(wu)蛋白基類(lei)似物仍然是一(yi)種挑戰(zhàn), 噴頭直(zhi)徑過小會(hui)導(dǎo)致物(wu)料堵塞、打印(yin)斷條(tiao)等問題, 影響(xiang)產(chǎn)品(pin)打印效果。例如(ru),TAY 等生產(chǎn)的3D 打印(yin)三文魚替代物(wu)中, 用于(yu)擠出豌豆蛋白(bai)基油墨(mo)的噴頭直(zhi)徑為1.5 mm; KIM 等(deng)使用(yong)同軸(zhou)打印生產(chǎn)(chan)的蟹棒替代物(wu)中, 用于擠出(chu)的噴頭直(zhi)徑分別(bie)為1.6 和1mm。而(er)人類在(zai)咀嚼時, 口(kou)腔黏膜中的(de)味覺受體直徑(jing)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(he)纖維感。因(yin)此, 提高(gao)3D 打印精度,有(you)助于對(dui)三文魚替代物(wu)的微觀(guan)結(jié)構(gòu)和宏觀(guan)質(zhì)構(gòu)進(jìn)(jin)行仿真調(diào)(diao)控。