以三文魚(Oncorhynchus)為代(dai)表的海(hai)洋魚類, 風(fēng)味(wei)鮮美, 富含多(duo)種蛋白(bai)質(zhì)和微量(liang)元素, 同時含有(you)大量ω-3 不(bu)飽和脂(zhi)肪酸(suan)和二十二(er)碳六烯酸(docosahexaenoic acid, DHA),有助(zhu)于預(yù)防(fang)心血管疾病與(yu)精神障礙(ai)。從1990 年到2018年, 全球(qiu)魚類總消(xiao)費量(liang)增長了122%, 但是過(guo)度捕撈(lao)及石油(you)泄漏、白色(se)污染、重金屬泄(xie)露、核廢(fei)水污(wu)染等問題(ti)嚴(yán)重阻(zu)礙了(le)傳統(tǒng)(tong)漁業(yè)的可持續(xù)(xu)發(fā)展?？紤](lv)到整魚(yu)利用率低、未(wei)來肉(rou)類供(gong)給壓力大、素(su)食主(zhu)義需求(qiu)及動(dong)物倫理等(deng)因素,一(yi)場關(guān)于植(zhi)物基海鮮替(ti)代物的食品(pin)革命已然興(xing)起。

目前已(yi)經(jīng)報道了(le)許多基于多糖(tang)模仿(fang)三文魚片外觀(guan)的植物基肉的(de)研究, 但(dan)是這些水膠體(ti)產(chǎn)品存(cun)在兩(liang)個問題: 其一是(shi)蛋白質(zhì)含量低(di)、提供的營養(yǎng)(yang)物質(zhì)少(shao), 如WANG 等生產(chǎn)(chan)的三(san)文魚替代(dai)物蛋(dan)白含量僅(jin)為4%或8% (w/w); 且蛋白(bai)質(zhì)烹飪(ren)過程受熱變(bian)性的質(zhì)構(gòu)未(wei)知; 其二是基(ji)于擠壓成(cheng)型的魚(yu)片類(lei)似物蛋白(bai)質(zhì)含量(liang)雖高, 但是離真(zhen)實魚肉(rou)的結(jié)構(gòu)和質(zhì)(zhi)構(gòu)仍有(you)差距(ju)。3D 打印作(zuo)為一種(zhong)從微觀到宏觀(guan)結(jié)構(gòu)的跨尺(chi)度功能制造技(ji)術(shù), 具有很(hen)大的(de)食品應(yīng)(ying)用潛力(li), 可以克(ke)服上述關(guān)于(yu)結(jié)構(gòu)(gou)、質(zhì)構(gòu)及烹(peng)飪過(guo)程的(de)限制, 并且可(ke)以對打(da)印墨水的成分(fen)進(jìn)行調(diào)控(kong), 實現(xiàn)(xian)精準(zhǔn)營養(yǎng)與(yu)控制。然而, 對(dui)于當(dāng)(dang)前的食品3D 打(da)印, 以1 mm 直徑以下(xia)的噴頭生產(chǎn)植(zhi)物蛋白(bai)基類似(shi)物仍然是(shi)一種挑戰(zhàn)(zhan), 噴頭直徑過小(xiao)會導(dǎo)致物料堵(du)塞、打印斷條(tiao)等問題, 影響產(chǎn)(chan)品打(da)印效果(guo)。例如(ru),TAY 等生產(chǎn)的3D 打(da)印三文魚替(ti)代物中, 用于擠(ji)出豌豆蛋白基(ji)油墨的噴頭直(zhi)徑為1.5 mm; KIM 等(deng)使用同軸打印(yin)生產(chǎn)的蟹棒(bang)替代物中, 用(yong)于擠出的(de)噴頭直徑分(fen)別為1.6 和1mm。而(er)人類在咀(ju)嚼時, 口腔(qiang)黏膜(mo)中的味覺受體(ti)直徑為18~30 μm, 且(qie)魚類肌(ji)纖維的直徑為(wei)20~100 μm,能提供(gong)dute咀嚼感和纖(xian)維感。因(yin)此, 提(ti)高3D 打印精(jing)度,有助于對三(san)文魚(yu)替代物的(de)微觀結(jié)構(gòu)和(he)宏觀質(zhì)(zhi)構(gòu)進(jìn)行(xing)仿真調(diào)(diao)控。