以三文魚(Oncorhynchus)為(wei)代表的海洋魚(yu)類, 風味鮮美(mei), 富含(han)多種蛋(dan)白質和(he)微量元素, 同時(shi)含有大量ω-3 不飽(bao)和脂肪(fang)酸和二十二碳(tan)六烯酸(suan)(docosahexaenoic acid, DHA),有助(zhu)于預防心血管(guan)疾病與精神障(zhang)礙。從1990 年到2018年(nian), 全球魚(yu)類總消費量(liang)增長(zhang)了122%, 但(dan)是過(guo)度捕(bu)撈及石油泄漏(lou)、白色污(wu)染、重金屬泄(xie)露、核廢水污染(ran)等問題嚴重阻(zu)礙了傳統(tǒng)漁(yu)業(yè)的可(ke)持續(xù)發(fā)展(zhan)?？紤]到整魚利(li)用率低、未來(lai)肉類供給(gei)壓力大、素食主(zhu)義需求(qiu)及動物倫(lun)理等因(yin)素,一場關于植(zhi)物基(ji)海鮮替(ti)代物的食品革(ge)命已然興(xing)起。

目前已經(jīng)報(bao)道了許多基(ji)于多糖模(mo)仿三文魚片(pian)外觀的(de)植物(wu)基肉(rou)的研(yan)究, 但是這些水(shui)膠體(ti)產(chǎn)品存在兩個(ge)問題: 其(qi)一是蛋白質含(han)量低、提供的(de)營養(yǎng)(yang)物質少, 如WANG 等(deng)生產(chǎn)(chan)的三文魚替代(dai)物蛋(dan)白含量僅為(wei)4%或8% (w/w); 且蛋白質(zhi)烹飪(ren)過程受熱變(bian)性的質構(gou)未知; 其二(er)是基于擠壓(ya)成型的魚片(pian)類似物(wu)蛋白質含量(liang)雖高, 但是(shi)離真實魚(yu)肉的結(jie)構和質構仍(reng)有差(cha)距。3D 打(da)印作為一種從(cong)微觀(guan)到宏觀結構的(de)跨尺度功(gong)能制造技術(shu), 具有很大(da)的食品應用(yong)潛力(li), 可以克服(fu)上述關(guan)于結構、質(zhi)構及烹飪過程(cheng)的限制(zhi), 并且可(ke)以對打印(yin)墨水的成(cheng)分進(jin)行調控, 實現(xiàn)(xian)精準營養(yǎng)與控(kong)制。然而, 對(dui)于當前的食(shi)品3D 打印, 以1 mm 直徑(jing)以下的(de)噴頭生產(chǎn)(chan)植物蛋(dan)白基類似(shi)物仍然是(shi)一種挑戰(zhàn), 噴(pen)頭直(zhi)徑過小會導致(zhi)物料堵塞、打印(yin)斷條(tiao)等問題, 影(ying)響產(chǎn)品打(da)印效果。例如,TAY 等(deng)生產(chǎn)的3D 打印(yin)三文魚替代(dai)物中, 用于(yu)擠出豌豆蛋白(bai)基油(you)墨的噴頭(tou)直徑(jing)為1.5 mm; KIM 等使用(yong)同軸打印生(sheng)產(chǎn)的蟹棒替(ti)代物中, 用(yong)于擠(ji)出的噴頭直徑(jing)分別為(wei)1.6 和1mm。而人類在咀(ju)嚼時, 口腔黏膜(mo)中的味(wei)覺受(shou)體直徑為18~30 μm, 且魚(yu)類肌纖(xian)維的直徑(jing)為20~100 μm,能提供dute咀嚼(jue)感和纖維感(gan)。因此, 提高3D 打印(yin)精度(du),有助于(yu)對三(san)文魚替代物(wu)的微觀結構和(he)宏觀質構(gou)進行(xing)仿真調控。