以三(san)文魚(Oncorhynchus)為代(dai)表的海洋魚(yu)類, 風(feng)味鮮美, 富含(han)多種蛋白質(zhì)和(he)微量元素, 同(tong)時含有(you)大量ω-3 不飽(bao)和脂肪酸和二(er)十二碳六烯(xi)酸(docosahexaenoic acid, DHA),有助(zhu)于預(yù)防心(xin)血管疾病(bing)與精(jing)神障(zhang)礙。從1990 年(nian)到2018年, 全球魚(yu)類總消(xiao)費量(liang)增長了122%, 但(dan)是過(guo)度捕(bu)撈及石油泄(xie)漏、白色污染、重(zhong)金屬泄(xie)露、核廢水污染(ran)等問題(ti)嚴重阻礙了傳(chuan)統(tǒng)漁(yu)業(yè)的可(ke)持續(xù)發(fā)(fa)展?？紤](lv)到整魚利(li)用率低、未來肉(rou)類供給壓力(li)大、素食主(zhu)義需求及動(dong)物倫理等因(yin)素,一場關(guān)于(yu)植物基海鮮替(ti)代物的食品(pin)革命(ming)已然興起(qi)。

目前已經(jīng)報(bao)道了許多基(ji)于多糖(tang)模仿三(san)文魚片外(wai)觀的植物基肉(rou)的研究, 但(dan)是這(zhe)些水膠(jiao)體產(chǎn)品存在(zai)兩個問題: 其一(yi)是蛋白(bai)質(zhì)含量(liang)低、提供(gong)的營(ying)養(yǎng)物質(zhì)少(shao), 如WANG 等生產(chǎn)的三(san)文魚(yu)替代物蛋白含(han)量僅為4%或8% (w/w); 且蛋(dan)白質(zhì)烹飪(ren)過程受熱變(bian)性的質(zhì)(zhi)構(gòu)未知; 其二是(shi)基于擠(ji)壓成型的(de)魚片類似物(wu)蛋白質(zhì)含量雖(sui)高, 但是離真(zhen)實魚(yu)肉的結(jié)構(gòu)和質(zhì)(zhi)構(gòu)仍有差距。3D 打(da)印作為一(yi)種從微(wei)觀到(dao)宏觀結(jié)構(gòu)的(de)跨尺度功(gong)能制造技術(shù)(shu), 具有很大(da)的食(shi)品應(yīng)用(yong)潛力, 可以(yi)克服上述關(guān)于(yu)結(jié)構(gòu)(gou)、質(zhì)構(gòu)及(ji)烹飪過程(cheng)的限制, 并(bing)且可以對(dui)打印墨水的成(cheng)分進行調(diào)控, 實(shi)現(xiàn)精準(zhun)營養(yǎng)(yang)與控(kong)制。然而, 對(dui)于當前的食品(pin)3D 打印(yin), 以1 mm 直徑以下的(de)噴頭生產(chǎn)(chan)植物蛋(dan)白基類似物(wu)仍然是一(yi)種挑(tiao)戰(zhàn), 噴頭直(zhi)徑過(guo)小會導(dǎo)致物(wu)料堵塞、打印(yin)斷條等問(wen)題, 影響產(chǎn)品(pin)打印(yin)效果(guo)。例如,TAY 等生(sheng)產(chǎn)的3D 打(da)印三文魚替(ti)代物中(zhong), 用于擠出豌(wan)豆蛋白基油(you)墨的噴(pen)頭直徑(jing)為1.5 mm; KIM 等(deng)使用(yong)同軸打(da)印生產(chǎn)的蟹(xie)棒替代物(wu)中, 用于擠(ji)出的噴頭直徑(jing)分別為1.6 和(he)1mm。而人類在咀嚼(jue)時, 口腔黏膜(mo)中的味(wei)覺受體直徑為(wei)18~30 μm, 且魚類肌纖(xian)維的(de)直徑為20~100 μm,能提供(gong)dute咀嚼感和(he)纖維感。因此, 提(ti)高3D 打(da)印精度(du),有助于對(dui)三文(wen)魚替代物的微(wei)觀結(jié)構(gòu)和宏(hong)觀質(zhì)構(gòu)進(jin)行仿真(zhen)調(diào)控。