以三文魚(Oncorhynchus)為代(dai)表的海(hai)洋魚類, 風(fēng)味(wei)鮮美, 富含(han)多種蛋白質(zhì)(zhi)和微(wei)量元(yuan)素, 同時(shí)含有大(da)量ω-3 不飽和脂(zhi)肪酸和(he)二十二(er)碳六烯酸(docosahexaenoic acid, DHA),有助(zhu)于預(yù)防(fang)心血管疾病(bing)與精神障(zhang)礙。從1990 年(nian)到2018年(nian), 全球魚類總消(xiao)費(fèi)量增長(zhǎng)了(le)122%, 但是過度捕(bu)撈及石油泄漏(lou)、白色污染(ran)、重金屬泄露、核(he)廢水污染等問(wen)題嚴(yán)重阻礙(ai)了傳統(tǒng)漁業(yè)的(de)可持續(xù)發(fā)(fa)展?？紤]到整(zheng)魚利用率低(di)、未來(lai)肉類供給壓力(li)大、素食主義(yi)需求及(ji)動(dòng)物倫理等(deng)因素,一場(chǎng)關(guān)于(yu)植物基海鮮(xian)替代物的(de)食品革命已然(ran)興起。

目前(qian)已經(jīng)報(bào)道(dao)了許多基于(yu)多糖(tang)模仿三文魚(yu)片外觀(guan)的植物(wu)基肉的研究(jiu), 但是這(zhe)些水膠體產(chǎn)(chan)品存在兩個(gè)(ge)問題: 其一是蛋(dan)白質(zhì)(zhi)含量低(di)、提供的營養(yǎng)物(wu)質(zhì)少, 如WANG 等生產(chǎn)(chan)的三文(wen)魚替代物(wu)蛋白含量?jī)H(jin)為4%或8% (w/w); 且蛋(dan)白質(zhì)烹飪過程(cheng)受熱變性(xing)的質(zhì)(zhi)構(gòu)未知; 其二是(shi)基于(yu)擠壓(ya)成型的魚片類(lei)似物蛋白質(zhì)含(han)量雖高, 但(dan)是離真實(shí)(shi)魚肉的結(jié)構(gòu)和(he)質(zhì)構(gòu)仍有差距(ju)。3D 打印(yin)作為一(yi)種從微觀(guan)到宏觀結(jié)構(gòu)的(de)跨尺度功(gong)能制(zhi)造技術(shù), 具(ju)有很大的食品(pin)應(yīng)用(yong)潛力, 可以(yi)克服上(shang)述關(guān)(guan)于結(jié)構(gòu)(gou)、質(zhì)構(gòu)及烹飪(ren)過程的限制, 并(bing)且可以對(duì)打(da)印墨水(shui)的成分(fen)進(jìn)行調(diào)控, 實(shí)現(xiàn)(xian)精準(zhǔn)營養(yǎng)與控(kong)制。然而, 對(duì)于當(dāng)(dang)前的食品3D 打(da)印, 以(yi)1 mm 直徑以(yi)下的噴頭(tou)生產(chǎn)植物蛋(dan)白基(ji)類似物(wu)仍然是一種挑(tiao)戰(zhàn), 噴頭直徑(jing)過小會(huì)導(dǎo)致(zhi)物料堵塞(sai)、打印斷條等(deng)問題, 影響(xiang)產(chǎn)品打印(yin)效果(guo)。例如(ru),TAY 等生產(chǎn)的3D 打(da)印三文(wen)魚替代物中, 用(yong)于擠出豌豆蛋(dan)白基油墨(mo)的噴頭直(zhi)徑為(wei)1.5 mm; KIM 等使用同(tong)軸打(da)印生(sheng)產(chǎn)的蟹棒(bang)替代物中, 用于(yu)擠出的噴頭(tou)直徑分別為1.6 和(he)1mm。而人類在(zai)咀嚼時(shí)(shi), 口腔黏膜中(zhong)的味覺受(shou)體直(zhi)徑為(wei)18~30 μm, 且魚類(lei)肌纖維的直(zhi)徑為20~100 μm,能提供(gong)dute咀嚼感和纖維(wei)感。因此(ci), 提高3D 打印精度(du),有助于對(duì)(dui)三文魚替代(dai)物的微觀結(jié)(jie)構(gòu)和宏觀質(zhì)構(gòu)(gou)進(jìn)行仿真調(diào)控(kong)。