以三文(wen)魚(Oncorhynchus)為代(dai)表的海洋魚類(lei), 風(fēng)味鮮美(mei), 富含多種蛋白(bai)質(zhì)和微量(liang)元素(su), 同時(shí)含有大量(liang)ω-3 不飽和脂肪(fang)酸和(he)二十二碳(tan)六烯(xi)酸(docosahexaenoic acid, DHA),有助(zhu)于預(yù)防心血管(guan)疾病與精神障(zhang)礙。從1990 年到2018年, 全(quan)球魚類總消費(fèi)(fei)量增長(zhǎng)了122%, 但是(shi)過度(du)捕撈及石油泄(xie)漏、白色(se)污染(ran)、重金屬泄露、核(he)廢水污染等(deng)問題嚴(yán)重阻(zu)礙了傳統(tǒng)(tong)漁業(yè)(ye)的可持續(xù)發(fā)展(zhan)?？紤]到(dao)整魚(yu)利用(yong)率低、未(wei)來肉類(lei)供給壓力(li)大、素食主義(yi)需求及動(dòng)物倫(lun)理等因(yin)素,一場(chǎng)關(guān)(guan)于植物基海(hai)鮮替代物(wu)的食品(pin)革命已(yi)然興(xing)起。

目前已經(jīng)報(bào)道(dao)了許多(duo)基于(yu)多糖模仿三文(wen)魚片(pian)外觀(guan)的植物(wu)基肉的研(yan)究, 但是(shi)這些水膠體產(chǎn)(chan)品存在(zai)兩個(gè)問(wen)題: 其一是蛋白(bai)質(zhì)含量低、提供(gong)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(zhi)少, 如WANG 等生產(chǎn)(chan)的三文魚替代(dai)物蛋白(bai)含量?jī)H(jin)為4%或8% (w/w); 且蛋(dan)白質(zhì)烹(peng)飪過程受熱變(bian)性的質(zhì)構(gòu)(gou)未知; 其二(er)是基于擠壓成(cheng)型的(de)魚片類似(shi)物蛋(dan)白質(zhì)(zhi)含量雖(sui)高, 但(dan)是離真(zhen)實(shí)魚肉的結(jié)構(gòu)(gou)和質(zhì)構(gòu)(gou)仍有差距。3D 打印(yin)作為一種(zhong)從微觀到宏(hong)觀結(jié)構(gòu)(gou)的跨尺(chi)度功能制(zhi)造技術(shù)(shu), 具有很(hen)大的食品應(yīng)(ying)用潛力, 可(ke)以克服上述關(guān)(guan)于結(jié)構(gòu)、質(zhì)(zhi)構(gòu)及烹飪(ren)過程的限制, 并(bing)且可以對(duì)打(da)印墨水(shui)的成(cheng)分進(jìn)行(xing)調(diào)控(kong), 實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)(zhun)營(yíng)養(yǎng)與控制。然(ran)而, 對(duì)于當(dāng)前(qian)的食品3D 打(da)印, 以(yi)1 mm 直徑(jing)以下的(de)噴頭生(sheng)產(chǎn)植(zhi)物蛋白(bai)基類似物仍然(ran)是一種挑戰(zhàn)(zhan), 噴頭直(zhi)徑過小會(huì)導(dǎo)致(zhi)物料(liao)堵塞、打印斷條(tiao)等問題, 影響產(chǎn)(chan)品打印(yin)效果。例如,TAY 等生(sheng)產(chǎn)的3D 打印三(san)文魚(yu)替代物中(zhong), 用于(yu)擠出豌豆蛋(dan)白基油墨的(de)噴頭直徑(jing)為1.5 mm; KIM 等使用(yong)同軸打印(yin)生產(chǎn)的(de)蟹棒(bang)替代物中, 用(yong)于擠出的噴頭(tou)直徑分別(bie)為1.6 和(he)1mm。而人類在(zai)咀嚼時(shí), 口腔(qiang)黏膜中的味(wei)覺受體直徑(jing)為18~30 μm, 且魚類肌纖(xian)維的直徑為20~100 μm,能(neng)提供(gong)dute咀嚼感和(he)纖維(wei)感。因(yin)此, 提高3D 打印精(jing)度,有助(zhu)于對(duì)三文(wen)魚替代物的微(wei)觀結(jié)構(gòu)和(he)宏觀質(zhì)構(gòu)(gou)進(jìn)行仿(fang)真調(diào)(diao)控。