以三(san)文魚(yu)(Oncorhynchus)為代表的海(hai)洋魚類, 風(fēng)味(wei)鮮美, 富(fu)含多種(zhong)蛋白質(zhì)(zhi)和微量元素, 同(tong)時(shí)含有(you)大量ω-3 不飽和脂(zhi)肪酸(suan)和二十二碳(tan)六烯酸(docosahexaenoic acid, DHA),有助(zhu)于預(yù)防(fang)心血管疾病與(yu)精神障礙。從(cong)1990 年到(dao)2018年, 全球(qiu)魚類總(zong)消費(fèi)量增長了(le)122%, 但是(shi)過度捕撈及石(shi)油泄漏(lou)、白色污(wu)染、重金屬(shu)泄露、核(he)廢水(shui)污染等問題嚴(yán)(yan)重阻礙了傳統(tǒng)(tong)漁業(yè)的可(ke)持續(xù)發(fā)展。考慮(lv)到整魚(yu)利用率低(di)、未來(lai)肉類供(gong)給壓力(li)大、素(su)食主(zhu)義需求及(ji)動(dòng)物倫理等因(yin)素,一(yi)場關(guān)于植物(wu)基海鮮替代物(wu)的食品革(ge)命已然興起(qi)。

目前已經(jīng)報(bào)(bao)道了許多(duo)基于多糖(tang)模仿(fang)三文魚片外觀(guan)的植物(wu)基肉的研究(jiu), 但是這(zhe)些水膠體(ti)產(chǎn)品存在兩(liang)個(gè)問(wen)題: 其一是蛋(dan)白質(zhì)(zhi)含量低、提(ti)供的營養(yǎng)(yang)物質(zhì)少, 如WANG 等生(sheng)產(chǎn)的三文魚替(ti)代物蛋(dan)白含量僅(jin)為4%或8% (w/w); 且蛋白(bai)質(zhì)烹飪過程(cheng)受熱變性(xing)的質(zhì)構(gòu)未知; 其(qi)二是基(ji)于擠壓成型的(de)魚片類(lei)似物(wu)蛋白質(zhì)含(han)量雖高(gao), 但是離(li)真實(shí)魚(yu)肉的結(jié)(jie)構(gòu)和質(zhì)構(gòu)仍(reng)有差距(ju)。3D 打印(yin)作為一種從微(wei)觀到宏觀結(jié)(jie)構(gòu)的跨尺度功(gong)能制造技術(shù)(shu), 具有(you)很大的食品應(yīng)(ying)用潛力, 可以(yi)克服(fu)上述關(guān)于結(jié)(jie)構(gòu)、質(zhì)(zhi)構(gòu)及烹飪過程(cheng)的限制(zhi), 并且可以對(duì)打(da)印墨水的成(cheng)分進(jìn)行(xing)調(diào)控, 實(shí)現(xiàn)精(jing)準(zhǔn)營養(yǎng)與控制(zhi)。然而, 對(duì)于當(dāng)前(qian)的食品3D 打印, 以(yi)1 mm 直徑以下(xia)的噴(pen)頭生產(chǎn)植物蛋(dan)白基類(lei)似物仍然是一(yi)種挑戰(zhàn), 噴頭(tou)直徑過小(xiao)會(huì)導(dǎo)致物料(liao)堵塞、打(da)印斷條等(deng)問題, 影(ying)響產(chǎn)品打(da)印效果。例如(ru),TAY 等生產(chǎn)的(de)3D 打印三文(wen)魚替代(dai)物中, 用于擠(ji)出豌豆蛋(dan)白基油墨的(de)噴頭直徑為(wei)1.5 mm; KIM 等使(shi)用同(tong)軸打印生(sheng)產(chǎn)的蟹棒替(ti)代物中, 用(yong)于擠出的噴(pen)頭直徑(jing)分別為1.6 和1mm。而人(ren)類在咀嚼(jue)時(shí), 口腔黏(nian)膜中的味(wei)覺受體直(zhi)徑為18~30 μm, 且魚(yu)類肌纖維的(de)直徑(jing)為20~100 μm,能提供(gong)dute咀嚼感和(he)纖維感。因此(ci), 提高3D 打印(yin)精度(du),有助于對(duì)三(san)文魚替代物(wu)的微觀結(jié)構(gòu)和(he)宏觀質(zhì)構(gòu)(gou)進(jìn)行(xing)仿真(zhen)調(diào)控。