以三文魚(Oncorhynchus)為代(dai)表的海洋魚(yu)類, 風(fēng)味鮮(xian)美, 富含多(duo)種蛋白質(zhì)和微(wei)量元素, 同(tong)時(shí)含有(you)大量(liang)ω-3 不飽和脂肪酸(suan)和二十(shi)二碳六烯(xi)酸(docosahexaenoic acid, DHA),有助于預(yù)防(fang)心血管疾病(bing)與精神障礙(ai)。從1990 年到(dao)2018年, 全球魚類總(zong)消費(fèi)量增(zeng)長(zhǎng)了122%, 但是(shi)過(guò)度捕撈(lao)及石油泄漏、白(bai)色污染、重(zhong)金屬泄(xie)露、核廢(fei)水污染等問(wen)題嚴(yán)重阻礙(ai)了傳(chuan)統(tǒng)漁(yu)業(yè)的(de)可持續(xù)發(fā)展?？?kao)慮到(dao)整魚利用(yong)率低(di)、未來(lái)肉類供(gong)給壓力大、素(su)食主(zhu)義需求及(ji)動(dòng)物(wu)倫理(li)等因素(su),一場(chǎng)關(guān)于植物(wu)基海鮮替代物(wu)的食(shi)品革命已(yi)然興起。

目前已(yi)經(jīng)報(bào)道(dao)了許多基于多(duo)糖模仿三(san)文魚片外觀(guan)的植物基肉(rou)的研究, 但(dan)是這些水膠體(ti)產(chǎn)品存在(zai)兩個(gè)問題: 其(qi)一是(shi)蛋白(bai)質(zhì)含量低、提(ti)供的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(zhi)少, 如WANG 等(deng)生產(chǎn)的三文(wen)魚替代物(wu)蛋白含量(liang)僅為4%或8% (w/w); 且(qie)蛋白(bai)質(zhì)烹(peng)飪過(guò)程受熱變(bian)性的質(zhì)構(gòu)(gou)未知; 其二是基(ji)于擠(ji)壓成型的(de)魚片類(lei)似物蛋白質(zhì)含(han)量雖(sui)高, 但是(shi)離真(zhen)實(shí)魚肉的結(jié)構(gòu)(gou)和質(zhì)構(gòu)仍有差(cha)距。3D 打印作(zuo)為一種從(cong)微觀到宏觀結(jié)(jie)構(gòu)的跨(kua)尺度功能制(zhi)造技術(shù)(shu), 具有很大(da)的食品應(yīng)用(yong)潛力, 可以克服(fu)上述關(guān)于結(jié)(jie)構(gòu)、質(zhì)(zhi)構(gòu)及烹飪過(guò)(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)控(kong), 實(shí)現(xiàn)精(jing)準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)與控(kong)制。然而, 對(duì)于(yu)當(dāng)前(qian)的食品3D 打印, 以(yi)1 mm 直徑以下(xia)的噴頭生(sheng)產(chǎn)植物蛋白(bai)基類似物(wu)仍然是(shi)一種挑戰(zhàn), 噴(pen)頭直徑(jing)過(guò)小(xiao)會(huì)導(dǎo)致(zhi)物料堵塞(sai)、打印(yin)斷條等問(wen)題, 影響產(chǎn)(chan)品打印效(xiao)果。例如,TAY 等生(sheng)產(chǎn)的(de)3D 打印三(san)文魚替代物(wu)中, 用于擠(ji)出豌(wan)豆蛋白基油(you)墨的噴頭直(zhi)徑為1.5 mm; KIM 等使(shi)用同(tong)軸打印生產(chǎn)(chan)的蟹棒(bang)替代物中(zhong), 用于擠出的(de)噴頭(tou)直徑分別為(wei)1.6 和1mm。而人(ren)類在(zai)咀嚼(jue)時(shí), 口腔(qiang)黏膜中的味(wei)覺受體(ti)直徑為(wei)18~30 μm, 且魚類(lei)肌纖(xian)維的直徑(jing)為20~100 μm,能提供(gong)dute咀嚼感和纖維(wei)感。因此, 提(ti)高3D 打印(yin)精度,有助于(yu)對(duì)三(san)文魚替(ti)代物的微(wei)觀結(jié)構(gòu)和(he)宏觀質(zhì)構(gòu)(gou)進(jìn)行仿真調(diào)(diao)控。