以三文魚(Oncorhynchus)為(wei)代表的海(hai)洋魚類(lei), 風(fēng)味(wei)鮮美, 富含多種(zhong)蛋白(bai)質(zhì)和微量(liang)元素, 同時含(han)有大量ω-3 不飽和(he)脂肪(fang)酸和二十二(er)碳六烯酸(docosahexaenoic acid, DHA),有(you)助于預(yù)(yu)防心血管疾(ji)病與精(jing)神障(zhang)礙。從1990 年到2018年, 全(quan)球魚類總消(xiao)費量增(zeng)長了122%, 但是(shi)過度捕撈及石(shi)油泄漏、白色(se)污染、重金屬(shu)泄露、核廢(fei)水污染等(deng)問題嚴(yán)重(zhong)阻礙了傳統(tǒng)(tong)漁業(yè)的可持(chi)續(xù)發(fā)展。考慮到(dao)整魚利用(yong)率低、未來肉類(lei)供給壓力(li)大、素(su)食主義需求(qiu)及動物倫理等(deng)因素,一場(chang)關(guān)于植物基(ji)海鮮替代物(wu)的食品革命已(yi)然興起。

目前(qian)已經(jīng)(jing)報道了(le)許多基(ji)于多(duo)糖模(mo)仿三文魚(yu)片外觀(guan)的植物基肉(rou)的研究, 但是(shi)這些水(shui)膠體產(chǎn)(chan)品存在兩個問(wen)題: 其一是蛋(dan)白質(zhì)含量低、提(ti)供的營養(yǎng)物質(zhì)(zhi)少, 如(ru)WANG 等生產(chǎn)的三(san)文魚替代(dai)物蛋白含量(liang)僅為4%或8% (w/w); 且蛋白(bai)質(zhì)烹飪(ren)過程(cheng)受熱變性的質(zhì)(zhi)構(gòu)未知; 其二(er)是基于擠壓(ya)成型的魚片類(lei)似物蛋白質(zhì)(zhi)含量(liang)雖高, 但是離真(zhen)實魚肉的結(jié)構(gòu)(gou)和質(zhì)構(gòu)仍有(you)差距。3D 打印作(zuo)為一種從微(wei)觀到宏(hong)觀結(jié)構(gòu)的跨(kua)尺度功(gong)能制(zhi)造技術(shù), 具有(you)很大的(de)食品應(yīng)(ying)用潛力, 可(ke)以克服上述(shu)關(guān)于結(jié)(jie)構(gòu)、質(zhì)構(gòu)及(ji)烹飪過程的限(xian)制, 并且可(ke)以對打(da)印墨水的(de)成分(fen)進行調(diào)(diao)控, 實現(xiàn)精準(zhǔn)營(ying)養(yǎng)與控(kong)制。然而, 對(dui)于當(dāng)前的食品(pin)3D 打印, 以(yi)1 mm 直徑以下的噴(pen)頭生產(chǎn)植物蛋(dan)白基類(lei)似物(wu)仍然是(shi)一種挑戰(zhàn), 噴(pen)頭直徑過(guo)小會導(dǎo)致物料(liao)堵塞、打(da)印斷條等問題(ti), 影響產(chǎn)(chan)品打印效果。例(li)如,TAY 等(deng)生產(chǎn)(chan)的3D 打印三文魚(yu)替代物中(zhong), 用于擠(ji)出豌豆蛋(dan)白基油墨(mo)的噴(pen)頭直徑為(wei)1.5 mm; KIM 等使(shi)用同軸打印生(sheng)產(chǎn)的蟹棒(bang)替代物(wu)中, 用(yong)于擠出的噴頭(tou)直徑分別為(wei)1.6 和1mm。而人類在咀(ju)嚼時(shi), 口腔黏膜中(zhong)的味覺受體直(zhi)徑為18~30 μm, 且(qie)魚類(lei)肌纖維的直(zhi)徑為(wei)20~100 μm,能提(ti)供dute咀(ju)嚼感(gan)和纖(xian)維感。因此, 提高(gao)3D 打印精(jing)度,有助于(yu)對三文魚替代(dai)物的微觀結(jié)(jie)構(gòu)和宏觀(guan)質(zhì)構(gòu)(gou)進行(xing)仿真(zhen)調(diào)控(kong)。