以三文魚(Oncorhynchus)為代(dai)表的(de)海洋魚類, 風(fēng)(feng)味鮮(xian)美, 富含多種蛋(dan)白質(zhì)和微(wei)量元素, 同(tong)時含(han)有大(da)量ω-3 不飽和(he)脂肪酸(suan)和二(er)十二碳六(liu)烯酸(docosahexaenoic acid, DHA),有助(zhu)于預(yù)(yu)防心血管(guan)疾病與精神障(zhang)礙。從1990 年到2018年, 全(quan)球魚類(lei)總消費量增(zeng)長了122%, 但是過度(du)捕撈(lao)及石油(you)泄漏、白色污(wu)染、重金屬泄(xie)露、核(he)廢水污(wu)染等問題(ti)嚴(yán)重阻(zu)礙了傳統(tǒng)(tong)漁業(yè)的可持續(xù)(xu)發(fā)展。考(kao)慮到整魚(yu)利用率低(di)、未來肉類供(gong)給壓力大、素食(shi)主義需求及(ji)動物倫理等因(yin)素,一場(chang)關(guān)于植(zhi)物基海(hai)鮮替代物(wu)的食品革(ge)命已然興(xing)起。

目前已經(jīng)報(bao)道了許(xu)多基于(yu)多糖模仿(fang)三文魚片(pian)外觀的植物(wu)基肉的研究(jiu), 但是這些水膠(jiao)體產(chǎn)品(pin)存在兩個問題(ti): 其一是(shi)蛋白質(zhì)含(han)量低、提供的營(ying)養(yǎng)物(wu)質(zhì)少(shao), 如WANG 等生產(chǎn)的三(san)文魚替代物蛋(dan)白含量僅為4%或(huo)8% (w/w); 且蛋白質(zhì)(zhi)烹飪過程受熱(re)變性的(de)質(zhì)構(gòu)(gou)未知(zhi); 其二是(shi)基于擠壓成型(xing)的魚片類(lei)似物蛋白質(zhì)(zhi)含量(liang)雖高(gao), 但是離真實魚(yu)肉的結(jié)構(gòu)和(he)質(zhì)構(gòu)仍有差(cha)距。3D 打印作為一(yi)種從(cong)微觀到宏(hong)觀結(jié)構(gòu)的(de)跨尺度(du)功能制(zhi)造技術(shù)(shu), 具有很大的(de)食品應(yīng)用潛力(li), 可以克(ke)服上(shang)述關(guān)于結(jié)構(gòu)、質(zhì)(zhi)構(gòu)及(ji)烹飪過程(cheng)的限制, 并且可(ke)以對打印墨水(shui)的成分(fen)進行(xing)調(diào)控, 實(shi)現(xiàn)精準(zhǔn)營養(yǎng)與(yu)控制(zhi)。然而, 對于當(dāng)前(qian)的食品3D 打印(yin), 以1 mm 直徑以(yi)下的噴(pen)頭生產(chǎn)(chan)植物(wu)蛋白基類似(shi)物仍然是一種(zhong)挑戰(zhàn), 噴頭(tou)直徑過(guo)小會導(dǎo)致物(wu)料堵塞、打(da)印斷條等問(wen)題, 影響產(chǎn)(chan)品打印效果。例(li)如,TAY 等生產(chǎn)(chan)的3D 打印三(san)文魚替(ti)代物中, 用于(yu)擠出豌豆(dou)蛋白基(ji)油墨的噴頭直(zhi)徑為1.5 mm; KIM 等使用(yong)同軸(zhou)打印生產(chǎn)(chan)的蟹棒替代(dai)物中, 用于擠(ji)出的噴頭直徑(jing)分別(bie)為1.6 和1mm。而人(ren)類在咀(ju)嚼時, 口腔黏(nian)膜中(zhong)的味覺受體直(zhi)徑為(wei)18~30 μm, 且魚類肌(ji)纖維的直徑為(wei)20~100 μm,能提供dute咀(ju)嚼感(gan)和纖維感。因此(ci), 提高3D 打(da)印精(jing)度,有助于對(dui)三文魚替代(dai)物的微(wei)觀結(jié)構(gòu)和宏(hong)觀質(zhì)構(gòu)進行仿(fang)真調(diào)控(kong)。