以三(san)文魚(Oncorhynchus)為(wei)代表的海洋魚(yu)類, 風(feng)味鮮美, 富(fu)含多種(zhong)蛋白質(zhì)和微(wei)量元素, 同時(shi)含有大量ω-3 不(bu)飽和(he)脂肪酸和二十(shi)二碳六(liu)烯酸(docosahexaenoic acid, DHA),有助于預(yù)(yu)防心血管疾(ji)病與精神(shen)障礙。從1990 年到2018年(nian), 全球魚類總(zong)消費(fei)量增長(zhang)了122%, 但是過度(du)捕撈(lao)及石(shi)油泄漏、白色(se)污染、重(zhong)金屬泄(xie)露、核(he)廢水污染(ran)等問題嚴重阻(zu)礙了(le)傳統(tǒng)漁業(yè)的(de)可持續(xù)(xu)發(fā)展(zhan)?？紤]到整魚(yu)利用率低、未(wei)來肉類供給(gei)壓力(li)大、素食主義需(xu)求及(ji)動物倫理(li)等因(yin)素,一(yi)場關(guān)于植物(wu)基海鮮替代物(wu)的食品革(ge)命已然興(xing)起。

目前已經(jīng)報道(dao)了許多基(ji)于多糖模仿三(san)文魚片外觀(guan)的植物基肉的(de)研究, 但是(shi)這些水(shui)膠體產(chǎn)品(pin)存在(zai)兩個問題: 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(shao), 如WANG 等生產(chǎn)的三(san)文魚替代物(wu)蛋白含量僅(jin)為4%或8% (w/w); 且蛋白質(zhì)(zhi)烹飪過程(cheng)受熱變性的質(zhì)(zhi)構(gòu)未知(zhi); 其二(er)是基(ji)于擠(ji)壓成型的魚(yu)片類似物蛋(dan)白質(zhì)含(han)量雖高(gao), 但是離真實魚(yu)肉的結(jié)構(gòu)和(he)質(zhì)構(gòu)仍有(you)差距。3D 打印(yin)作為一(yi)種從(cong)微觀到宏(hong)觀結(jié)構(gòu)(gou)的跨尺度功能(neng)制造(zao)技術(shù), 具有很大(da)的食品應(yīng)用(yong)潛力, 可以克(ke)服上述關(guān)(guan)于結(jié)構(gòu)、質(zhì)構(gòu)及(ji)烹飪(ren)過程的限制, 并(bing)且可以對打(da)印墨(mo)水的成(cheng)分進行調(diào)控, 實(shi)現(xiàn)精準(zhun)營養(yǎng)與控制(zhi)。然而(er), 對于(yu)當前(qian)的食品3D 打(da)印, 以1 mm 直(zhi)徑以下的(de)噴頭生(sheng)產(chǎn)植物蛋白基(ji)類似物仍然(ran)是一種(zhong)挑戰(zhàn), 噴頭直徑(jing)過小會(hui)導(dǎo)致物料堵塞(sai)、打印斷條等(deng)問題, 影響產(chǎn)品(pin)打印效果(guo)。例如,TAY 等生產(chǎn)的(de)3D 打印三文魚(yu)替代物中, 用于(yu)擠出豌(wan)豆蛋白基油墨(mo)的噴頭(tou)直徑為1.5 mm; KIM 等使用(yong)同軸打印生產(chǎn)(chan)的蟹棒(bang)替代物中(zhong), 用于(yu)擠出的噴頭(tou)直徑分別為1.6 和(he)1mm。而人(ren)類在咀嚼時, 口(kou)腔黏膜中的(de)味覺(jue)受體直徑為(wei)18~30 μm, 且魚類肌纖(xian)維的直徑為20~100 μm,能(neng)提供dute咀嚼感(gan)和纖(xian)維感。因(yin)此, 提高3D 打(da)印精度,有(you)助于(yu)對三文(wen)魚替(ti)代物的微(wei)觀結(jié)(jie)構(gòu)和(he)宏觀(guan)質(zhì)構(gòu)進(jin)行仿真調(diào)(diao)控。