以三(san)文魚(Oncorhynchus)為代表(biao)的海洋魚類(lei), 風(fēng)味鮮美(mei), 富含多(duo)種蛋(dan)白質(zhì)(zhi)和微(wei)量元素, 同(tong)時(shí)含有大量(liang)ω-3 不飽和脂(zhi)肪酸和二十二(er)碳六烯酸(suan)(docosahexaenoic acid, DHA),有助(zhu)于預(yù)防心血管(guan)疾病與精神(shen)障礙(ai)。從1990 年到(dao)2018年, 全球(qiu)魚類總消(xiao)費(fèi)量增(zeng)長了122%, 但是(shi)過度捕(bu)撈及石油(you)泄漏、白色污染(ran)、重金屬(shu)泄露、核廢水(shui)污染等問題嚴(yán)(yan)重阻礙了傳(chuan)統(tǒng)漁業(yè)的可持(chi)續(xù)發(fā)展。考(kao)慮到整(zheng)魚利用(yong)率低、未來肉類(lei)供給(gei)壓力(li)大、素(su)食主(zhu)義需求及(ji)動(dòng)物倫理等(deng)因素,一場(chang)關(guān)于(yu)植物(wu)基海鮮替代物(wu)的食品革(ge)命已然興起。

目前已經(jīng)(jing)報(bào)道了許(xu)多基于多糖模(mo)仿三文魚片外(wai)觀的植物基肉(rou)的研究, 但是(shi)這些(xie)水膠體產(chǎn)品存(cun)在兩(liang)個(gè)問題(ti): 其一是蛋(dan)白質(zhì)(zhi)含量低、提供的(de)營養(yǎng)(yang)物質(zhì)少, 如WANG 等(deng)生產(chǎn)(chan)的三文魚替(ti)代物蛋白(bai)含量僅(jin)為4%或8% (w/w); 且蛋白(bai)質(zhì)烹飪過程(cheng)受熱(re)變性(xing)的質(zhì)構(gòu)未知; 其(qi)二是基(ji)于擠(ji)壓成(cheng)型的魚(yu)片類似物(wu)蛋白質(zhì)含量(liang)雖高, 但是離真(zhen)實(shí)魚肉的(de)結(jié)構(gòu)(gou)和質(zhì)構(gòu)仍有(you)差距。3D 打印(yin)作為(wei)一種從微(wei)觀到宏觀結(jié)(jie)構(gòu)的跨尺度(du)功能(neng)制造技術(shù), 具(ju)有很大的(de)食品應(yīng)用潛(qian)力, 可以克服上(shang)述關(guān)于結(jié)構(gòu)(gou)、質(zhì)構(gòu)及(ji)烹飪過(guo)程的限制(zhi), 并且可(ke)以對(duì)打(da)印墨水的(de)成分進(jìn)(jin)行調(diào)(diao)控, 實(shí)現(xiàn)(xian)精準(zhǔn)(zhun)營養(yǎng)與控(kong)制。然而, 對(duì)于(yu)當(dāng)前的食(shi)品3D 打(da)印, 以1 mm 直(zhi)徑以下的噴(pen)頭生產(chǎn)植物蛋(dan)白基類似物仍(reng)然是一種(zhong)挑戰(zhàn), 噴(pen)頭直徑過小(xiao)會(huì)導(dǎo)致物(wu)料堵塞、打印斷(duan)條等(deng)問題, 影響產(chǎn)品(pin)打印(yin)效果。例如,TAY 等(deng)生產(chǎn)的3D 打印(yin)三文魚(yu)替代物(wu)中, 用于(yu)擠出豌豆蛋白(bai)基油墨(mo)的噴(pen)頭直(zhi)徑為(wei)1.5 mm; KIM 等使(shi)用同軸(zhou)打印生產(chǎn)的(de)蟹棒替代物中(zhong), 用于擠出(chu)的噴頭直徑分(fen)別為1.6 和1mm。而(er)人類在(zai)咀嚼時(shí)(shi), 口腔黏膜中的(de)味覺受體(ti)直徑為18~30 μm, 且(qie)魚類肌纖維(wei)的直(zhi)徑為20~100 μm,能提供(gong)dute咀嚼感(gan)和纖維感。因此(ci), 提高(gao)3D 打印精(jing)度,有助(zhu)于對(duì)三(san)文魚替代物(wu)的微(wei)觀結(jié)構(gòu)和宏(hong)觀質(zhì)構(gòu)進(jìn)行仿(fang)真調(diào)控。