以三文魚(Oncorhynchus)為代(dai)表的海洋魚類(lei), 風(fēng)味鮮美(mei), 富含多種蛋(dan)白質(zhì)和微量(liang)元素, 同(tong)時含有大量(liang)ω-3 不飽(bao)和脂(zhi)肪酸和二十二(er)碳六(liu)烯酸(docosahexaenoic acid, DHA),有(you)助于預(yù)防(fang)心血管疾病與(yu)精神(shen)障礙。從1990 年(nian)到2018年, 全球魚類(lei)總消(xiao)費量增長(zhang)了122%, 但是過(guo)度捕撈及(ji)石油泄漏(lou)、白色污染、重金(jin)屬泄露、核廢水(shui)污染等問(wen)題嚴(yán)重阻礙了(le)傳統(tǒng)漁業(yè)的可(ke)持續(xù)發(fā)展?？紤](lv)到整魚利(li)用率低、未(wei)來肉類供(gong)給壓力(li)大、素食主義需(xu)求及動(dong)物倫理等因素(su),一場關(guān)于(yu)植物基(ji)海鮮替代物的(de)食品革命已然(ran)興起。

目前已經(jīng)報道(dao)了許多基(ji)于多糖模(mo)仿三文(wen)魚片外(wai)觀的植物(wu)基肉的(de)研究, 但是(shi)這些水(shui)膠體產(chǎn)品(pin)存在兩(liang)個問題: 其一(yi)是蛋(dan)白質(zhì)含量低、提(ti)供的營(ying)養(yǎng)物質(zhì)少(shao), 如WANG 等生產(chǎn)(chan)的三文魚替代(dai)物蛋(dan)白含量僅為(wei)4%或8% (w/w); 且蛋白質(zhì)(zhi)烹飪過(guo)程受熱(re)變性的質(zhì)構(gòu)(gou)未知; 其二是(shi)基于擠(ji)壓成(cheng)型的魚片(pian)類似物蛋白質(zhì)(zhi)含量(liang)雖高, 但是離真(zhen)實魚肉的結(jié)(jie)構(gòu)和質(zhì)構(gòu)仍(reng)有差(cha)距。3D 打(da)印作為一(yi)種從微觀到(dao)宏觀結(jié)(jie)構(gòu)的跨(kua)尺度(du)功能制(zhi)造技術(shù), 具(ju)有很大的食(shi)品應(yīng)用潛力(li), 可以克(ke)服上述關(guān)(guan)于結(jié)構(gòu)、質(zhì)(zhi)構(gòu)及烹飪過(guo)程的限制(zhi), 并且(qie)可以(yi)對打印墨水(shui)的成分進(jìn)行調(diào)(diao)控, 實現(xiàn)精準(zhǔn)(zhun)營養(yǎng)(yang)與控制(zhi)。然而, 對于(yu)當(dāng)前的食品(pin)3D 打印, 以1 mm 直徑以(yi)下的噴頭生產(chǎn)(chan)植物蛋白基類(lei)似物仍(reng)然是一種挑戰(zhàn)(zhan), 噴頭直(zhi)徑過小會導(dǎo)(dao)致物料堵塞(sai)、打印斷條等(deng)問題(ti), 影響產(chǎn)品打(da)印效(xiao)果。例如,TAY 等(deng)生產(chǎn)的3D 打印(yin)三文(wen)魚替代物中, 用(yong)于擠出豌(wan)豆蛋白基(ji)油墨的(de)噴頭直(zhi)徑為1.5 mm; KIM 等使(shi)用同軸打印(yin)生產(chǎn)的蟹棒(bang)替代物中(zhong), 用于(yu)擠出的(de)噴頭直徑分(fen)別為1.6 和1mm。而人(ren)類在咀嚼時(shi), 口腔(qiang)黏膜中的(de)味覺受體(ti)直徑(jing)為18~30 μm, 且魚(yu)類肌(ji)纖維的直徑為(wei)20~100 μm,能提(ti)供dute咀嚼感和纖(xian)維感。因此, 提(ti)高3D 打印(yin)精度,有助于(yu)對三文魚替(ti)代物(wu)的微觀(guan)結(jié)構(gòu)和宏觀質(zhì)(zhi)構(gòu)進(jìn)行仿真(zhen)調(diào)控(kong)。