以三文魚(Oncorhynchus)為代(dai)表的海洋魚(yu)類, 風味鮮美, 富(fu)含多(duo)種蛋白(bai)質(zhì)和微量元素(su), 同時含(han)有大(da)量ω-3 不(bu)飽和脂肪(fang)酸和二(er)十二碳(tan)六烯酸(docosahexaenoic acid, DHA),有(you)助于(yu)預防心血管(guan)疾病與精神障(zhang)礙。從1990 年到2018年, 全(quan)球魚類總消(xiao)費量(liang)增長(zhang)了122%, 但是過度(du)捕撈及石油(you)泄漏、白色(se)污染、重金(jin)屬泄(xie)露、核廢水污(wu)染等問(wen)題嚴重阻礙(ai)了傳統(tǒng)漁業(yè)(ye)的可(ke)持續(xù)發(fā)展。考(kao)慮到(dao)整魚利用率低(di)、未來肉類供(gong)給壓力(li)大、素食(shi)主義需求及(ji)動物倫理等因(yin)素,一場關(guān)(guan)于植物基海鮮(xian)替代物的食品(pin)革命已然興起(qi)。

目前已經(jīng)(jing)報道(dao)了許多基于多(duo)糖模仿三(san)文魚片外觀的(de)植物基肉(rou)的研究, 但(dan)是這些(xie)水膠體產(chǎn)(chan)品存在(zai)兩個問(wen)題: 其一是蛋(dan)白質(zhì)含量(liang)低、提(ti)供的(de)營養(yǎng)物質(zhì)(zhi)少, 如WANG 等生產(chǎn)(chan)的三(san)文魚(yu)替代物蛋白(bai)含量僅為4%或(huo)8% (w/w); 且蛋白質(zhì)(zhi)烹飪(ren)過程受熱變性(xing)的質(zhì)構(gòu)未(wei)知; 其二是(shi)基于擠壓(ya)成型的魚片類(lei)似物蛋白質(zhì)(zhi)含量雖高(gao), 但是離真實魚(yu)肉的結(jié)構(gòu)(gou)和質(zhì)構(gòu)仍有(you)差距。3D 打印作(zuo)為一種(zhong)從微(wei)觀到(dao)宏觀結(jié)構(gòu)(gou)的跨尺度功能(neng)制造技(ji)術(shù), 具有很(hen)大的(de)食品應用潛(qian)力, 可以克服(fu)上述關(guān)(guan)于結(jié)構(gòu)、質(zhì)(zhi)構(gòu)及(ji)烹飪過程(cheng)的限(xian)制, 并且(qie)可以(yi)對打印墨水的(de)成分(fen)進行(xing)調(diào)控, 實現(xiàn)精(jing)準營(ying)養(yǎng)與控(kong)制。然而, 對于當(dang)前的食品(pin)3D 打印(yin), 以1 mm 直(zhi)徑以下的噴頭(tou)生產(chǎn)植物(wu)蛋白基類似(shi)物仍(reng)然是一種挑(tiao)戰(zhàn), 噴頭直徑過(guo)小會導致物料(liao)堵塞(sai)、打印斷條等(deng)問題, 影響(xiang)產(chǎn)品打印效(xiao)果。例如,TAY 等生產(chǎn)(chan)的3D 打印三文魚(yu)替代物中, 用于(yu)擠出豌(wan)豆蛋(dan)白基油(you)墨的噴頭(tou)直徑為1.5 mm; KIM 等使(shi)用同軸(zhou)打印生產(chǎn)的蟹(xie)棒替代物中(zhong), 用于(yu)擠出(chu)的噴(pen)頭直徑(jing)分別為(wei)1.6 和1mm。而(er)人類(lei)在咀嚼時(shi), 口腔黏(nian)膜中的味(wei)覺受體(ti)直徑為(wei)18~30 μm, 且魚類肌纖維(wei)的直徑為(wei)20~100 μm,能提供dute咀(ju)嚼感和纖維感(gan)。因此, 提高3D 打(da)印精度,有助(zhu)于對(dui)三文魚替代(dai)物的微(wei)觀結(jié)構(gòu)和(he)宏觀質(zhì)構(gòu)進行(xing)仿真(zhen)調(diào)控(kong)。