以三文(wen)魚(Oncorhynchus)為代表的(de)海洋魚類, 風味(wei)鮮美(mei), 富含多(duo)種蛋白質(zhì)和微(wei)量元(yuan)素, 同(tong)時含有大量(liang)ω-3 不飽和脂肪酸(suan)和二(er)十二碳(tan)六烯酸(docosahexaenoic acid, DHA),有助于(yu)預(yù)防心(xin)血管(guan)疾病(bing)與精神障礙。從(cong)1990 年到2018年(nian), 全球魚類(lei)總消費(fei)量增(zeng)長了122%, 但是(shi)過度捕撈及(ji)石油泄漏、白色(se)污染、重(zhong)金屬泄露、核廢(fei)水污(wu)染等問題(ti)嚴重阻(zu)礙了(le)傳統(tǒng)漁業(yè)(ye)的可持續(xù)發(fā)(fa)展。考(kao)慮到(dao)整魚利用率(lv)低、未來肉類供(gong)給壓力大、素食(shi)主義需求及(ji)動物倫(lun)理等因素(su),一場(chang)關(guān)于植物基海(hai)鮮替(ti)代物的食(shi)品革命已然(ran)興起。

目前已經(jīng)報道(dao)了許多(duo)基于多(duo)糖模(mo)仿三(san)文魚片外(wai)觀的植物(wu)基肉(rou)的研究, 但是(shi)這些(xie)水膠體(ti)產(chǎn)品(pin)存在兩個問題(ti): 其一(yi)是蛋白質(zhì)(zhi)含量低、提(ti)供的(de)營養(yǎng)物質(zhì)少(shao), 如WANG 等生產(chǎn)的(de)三文(wen)魚替代物蛋白(bai)含量僅為(wei)4%或8% (w/w); 且蛋(dan)白質(zhì)(zhi)烹飪過(guo)程受(shou)熱變性的質(zhì)構(gòu)(gou)未知; 其二是基(ji)于擠壓成型(xing)的魚片類似(shi)物蛋白質(zhì)含(han)量雖高, 但是離(li)真實魚肉的結(jié)(jie)構(gòu)和質(zhì)構(gòu)仍有(you)差距。3D 打印作為(wei)一種(zhong)從微(wei)觀到宏觀結(jié)(jie)構(gòu)的跨尺(chi)度功能(neng)制造技術(shù), 具有(you)很大的食(shi)品應(yīng)(ying)用潛力, 可(ke)以克服上述(shu)關(guān)于結(jié)構(gòu)、質(zhì)構(gòu)(gou)及烹(peng)飪過程的(de)限制, 并(bing)且可以對(dui)打印墨(mo)水的成分(fen)進行調(diào)(diao)控, 實現(xiàn)(xian)精準營養(yǎng)(yang)與控制。然(ran)而, 對于(yu)當前的食品3D 打(da)印, 以1 mm 直徑(jing)以下的(de)噴頭生產(chǎn)(chan)植物(wu)蛋白基類似(shi)物仍(reng)然是一種挑(tiao)戰(zhàn), 噴頭直(zhi)徑過小會(hui)導致物料堵塞(sai)、打印斷(duan)條等問題(ti), 影響產(chǎn)品打(da)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(dou)蛋白基(ji)油墨的噴頭(tou)直徑為1.5 mm; KIM 等使用(yong)同軸打印生產(chǎn)(chan)的蟹棒(bang)替代物中, 用(yong)于擠出(chu)的噴頭直徑分(fen)別為1.6 和(he)1mm。而人(ren)類在(zai)咀嚼時, 口腔(qiang)黏膜中的(de)味覺受體直徑(jing)為18~30 μm, 且魚類(lei)肌纖(xian)維的直徑為20~100 μm,能(neng)提供dute咀(ju)嚼感和纖(xian)維感。因此(ci), 提高3D 打印精度(du),有助于對三文(wen)魚替(ti)代物的(de)微觀(guan)結(jié)構(gòu)和宏觀質(zhì)(zhi)構(gòu)進(jin)行仿真(zhen)調(diào)控。