以三文魚(Oncorhynchus)為代(dai)表的海(hai)洋魚類(lei), 風味鮮美, 富含(han)多種(zhong)蛋白質(zhì)和微量(liang)元素, 同時含(han)有大量ω-3 不飽(bao)和脂肪(fang)酸和二十(shi)二碳六烯酸(suan)(docosahexaenoic acid, DHA),有助(zhu)于預(yù)(yu)防心(xin)血管疾病與精(jing)神障礙。從1990 年(nian)到2018年, 全球(qiu)魚類總消費量(liang)增長了122%, 但是(shi)過度捕撈及石(shi)油泄漏(lou)、白色污染、重(zhong)金屬泄露(lu)、核廢水污(wu)染等問題(ti)嚴重阻(zu)礙了傳(chuan)統(tǒng)漁(yu)業(yè)的可持續(xù)(xu)發(fā)展。考慮(lv)到整魚利用率(lv)低、未來肉(rou)類供(gong)給壓力大、素食(shi)主義需求及(ji)動物(wu)倫理等因素(su),一場關(guān)于(yu)植物基海鮮替(ti)代物的食(shi)品革(ge)命已然興起。

目前已經(jīng)(jing)報道了許多(duo)基于多(duo)糖模(mo)仿三(san)文魚片外觀(guan)的植物基肉(rou)的研究(jiu), 但是這些水膠(jiao)體產(chǎn)品(pin)存在兩(liang)個問題: 其一(yi)是蛋白(bai)質(zhì)含量低、提(ti)供的(de)營養(yǎng)物(wu)質(zhì)少, 如(ru)WANG 等生產(chǎn)的三(san)文魚(yu)替代物(wu)蛋白(bai)含量僅(jin)為4%或8% (w/w); 且蛋白質(zhì)(zhi)烹飪過程受熱(re)變性的質(zhì)構(gòu)(gou)未知(zhi); 其二是基(ji)于擠(ji)壓成型的(de)魚片類似(shi)物蛋白質(zhì)(zhi)含量雖(sui)高, 但是(shi)離真實魚肉(rou)的結(jié)構(gòu)(gou)和質(zhì)構(gòu)仍有差(cha)距。3D 打印(yin)作為一種從微(wei)觀到宏觀(guan)結(jié)構(gòu)的跨尺度(du)功能制造技(ji)術(shù), 具有很大的(de)食品應(yīng)(ying)用潛力, 可以(yi)克服上述關(guān)于(yu)結(jié)構(gòu)、質(zhì)構(gòu)(gou)及烹飪(ren)過程(cheng)的限制, 并(bing)且可(ke)以對打印(yin)墨水的成分進(jin)行調(diào)控, 實現(xiàn)精(jing)準營養(yǎng)與控制(zhi)。然而, 對(dui)于當前(qian)的食品3D 打(da)印, 以1 mm 直(zhi)徑以下的噴頭(tou)生產(chǎn)植物蛋白(bai)基類似物仍(reng)然是一種挑(tiao)戰(zhàn), 噴頭(tou)直徑過小會導(dao)致物料堵(du)塞、打印(yin)斷條等問題(ti), 影響(xiang)產(chǎn)品(pin)打印(yin)效果。例如,TAY 等(deng)生產(chǎn)的(de)3D 打印三文(wen)魚替代物中(zhong), 用于擠出豌豆(dou)蛋白基油(you)墨的噴(pen)頭直徑為1.5 mm; KIM 等(deng)使用(yong)同軸打印生產(chǎn)(chan)的蟹棒(bang)替代物中(zhong), 用于擠出的(de)噴頭直徑分(fen)別為1.6 和1mm。而(er)人類在咀嚼(jue)時, 口腔黏(nian)膜中(zhong)的味覺受體直(zhi)徑為18~30 μm, 且(qie)魚類肌(ji)纖維的直徑為(wei)20~100 μm,能提供(gong)dute咀嚼感(gan)和纖(xian)維感。因此, 提(ti)高3D 打印(yin)精度,有(you)助于對三文魚(yu)替代物的微觀(guan)結(jié)構(gòu)和宏(hong)觀質(zhì)(zhi)構(gòu)進行仿(fang)真調(diào)控。