以三文魚(Oncorhynchus)為(wei)代表的海洋魚(yu)類, 風(fēng)味鮮美(mei), 富含多種(zhong)蛋白(bai)質(zhì)和微量元素(su), 同時(shí)含有大(da)量ω-3 不飽和(he)脂肪酸(suan)和二十二碳六(liu)烯酸(suan)(docosahexaenoic acid, DHA),有助于預(yù)防(fang)心血管疾病(bing)與精神障礙(ai)。從1990 年到2018年, 全球(qiu)魚類總消(xiao)費(fèi)量增長(zhang)了122%, 但是過度捕(bu)撈及(ji)石油泄漏、白色(se)污染、重(zhong)金屬(shu)泄露、核廢水(shui)污染等問題嚴(yán)(yan)重阻礙了傳統(tǒng)(tong)漁業(yè)的可持(chi)續(xù)發(fā)展(zhan)?？紤]到整魚利(li)用率低、未來(lai)肉類供(gong)給壓力(li)大、素食主義(yi)需求及動(dòng)物倫(lun)理等因素,一場(chang)關(guān)于植物基海(hai)鮮替代物的食(shi)品革命已然興(xing)起。

目前已經(jīng)(jing)報(bào)道了許多基(ji)于多(duo)糖模仿三文魚(yu)片外觀的(de)植物基肉的(de)研究, 但是這些(xie)水膠(jiao)體產(chǎn)品(pin)存在兩個(gè)(ge)問題: 其一是蛋(dan)白質(zhì)含(han)量低(di)、提供(gong)的營(ying)養(yǎng)物質(zhì)少, 如(ru)WANG 等生(sheng)產(chǎn)的三(san)文魚(yu)替代(dai)物蛋白含量僅(jin)為4%或8% (w/w); 且蛋白質(zhì)(zhi)烹飪過程(cheng)受熱變(bian)性的質(zhì)構(gòu)未知(zhi); 其二是(shi)基于擠壓成型(xing)的魚片類似(shi)物蛋白質(zhì)含量(liang)雖高, 但(dan)是離真實(shí)魚肉(rou)的結(jié)構(gòu)和(he)質(zhì)構(gòu)(gou)仍有(you)差距。3D 打(da)印作為一種從(cong)微觀到(dao)宏觀結(jié)構(gòu)的(de)跨尺度功(gong)能制造技術(shù), 具(ju)有很大(da)的食品(pin)應(yīng)用潛力, 可(ke)以克服上述(shu)關(guān)于結(jié)構(gòu)、質(zhì)構(gòu)(gou)及烹飪過(guo)程的(de)限制, 并且(qie)可以對打印墨(mo)水的成分進(jìn)(jin)行調(diào)控, 實(shí)(shi)現(xiàn)精準(zhǔn)(zhun)營養(yǎng)(yang)與控(kong)制。然而, 對于(yu)當(dāng)前的食(shi)品3D 打印(yin), 以1 mm 直徑以(yi)下的噴頭(tou)生產(chǎn)(chan)植物蛋(dan)白基類似(shi)物仍(reng)然是(shi)一種挑戰(zhàn), 噴(pen)頭直徑過(guo)小會(huì)(hui)導(dǎo)致物料(liao)堵塞、打印斷條(tiao)等問題, 影響(xiang)產(chǎn)品(pin)打印效(xiao)果。例如,TAY 等生(sheng)產(chǎn)的3D 打印(yin)三文魚替(ti)代物中, 用于(yu)擠出(chu)豌豆蛋白基(ji)油墨的(de)噴頭直徑(jing)為1.5 mm; KIM 等使用同軸(zhou)打印生產(chǎn)(chan)的蟹棒替(ti)代物中(zhong), 用于擠出的噴(pen)頭直(zhi)徑分別為1.6 和1mm。而(er)人類在咀(ju)嚼時(shí), 口腔(qiang)黏膜中的味(wei)覺受體直(zhi)徑為(wei)18~30 μm, 且魚類肌纖維(wei)的直徑為20~100 μm,能(neng)提供dute咀嚼感(gan)和纖維感。因(yin)此, 提(ti)高3D 打印精(jing)度,有助于對(dui)三文魚替代(dai)物的微觀(guan)結(jié)構(gòu)和(he)宏觀質(zhì)構(gòu)進(jìn)(jin)行仿真調(diào)控。