以三文魚(yu)(Oncorhynchus)為代表的海(hai)洋魚類, 風(fēng)味鮮(xian)美, 富含(han)多種蛋白質(zhì)(zhi)和微量元素, 同(tong)時含有(you)大量(liang)ω-3 不飽和脂肪酸(suan)和二十二碳六(liu)烯酸(docosahexaenoic acid, DHA),有助(zhu)于預(yù)防(fang)心血管疾(ji)病與精(jing)神障(zhang)礙。從1990 年(nian)到2018年, 全球魚類(lei)總消費(fèi)量(liang)增長了(le)122%, 但是過(guo)度捕撈(lao)及石油(you)泄漏、白色污染(ran)、重金(jin)屬泄露、核廢(fei)水污(wu)染等問題嚴(yán)重(zhong)阻礙了傳(chuan)統(tǒng)漁業(yè)的可持(chi)續(xù)發(fā)展?？?kao)慮到整魚(yu)利用(yong)率低(di)、未來(lai)肉類供給壓(ya)力大(da)、素食主義需求(qiu)及動物倫理(li)等因素,一場(chang)關(guān)于植(zhi)物基海鮮替代(dai)物的食品革(ge)命已然興(xing)起。

目前已(yi)經(jīng)報道了(le)許多基于(yu)多糖模仿三(san)文魚(yu)片外觀的植物(wu)基肉的研究(jiu), 但是這(zhe)些水膠體產(chǎn)品(pin)存在兩個(ge)問題(ti): 其一(yi)是蛋白質(zhì)含(han)量低、提(ti)供的(de)營養(yǎng)物質(zhì)少, 如(ru)WANG 等生產(chǎn)(chan)的三(san)文魚替代(dai)物蛋白含量(liang)僅為4%或8% (w/w); 且蛋白(bai)質(zhì)烹飪過程受(shou)熱變(bian)性的質(zhì)(zhi)構(gòu)未知; 其二(er)是基于擠壓成(cheng)型的魚(yu)片類似物蛋白(bai)質(zhì)含量雖(sui)高, 但是(shi)離真(zhen)實魚(yu)肉的結(jié)(jie)構(gòu)和質(zhì)構(gòu)(gou)仍有(you)差距。3D 打(da)印作為一種(zhong)從微觀到宏(hong)觀結(jié)構(gòu)的(de)跨尺度功能制(zhi)造技術(shù), 具有(you)很大的(de)食品應(yīng)用(yong)潛力, 可以克(ke)服上述關(guān)于結(jié)(jie)構(gòu)、質(zhì)構(gòu)(gou)及烹飪過程的(de)限制(zhi), 并且可(ke)以對打印墨(mo)水的成分(fen)進(jìn)行調(diào)控(kong), 實現(xiàn)精準(zhǔn)營養(yǎng)(yang)與控制。然(ran)而, 對(dui)于當(dāng)前的(de)食品3D 打印(yin), 以1 mm 直徑(jing)以下的(de)噴頭生產(chǎn)植物(wu)蛋白基(ji)類似物仍然是(shi)一種挑戰(zhàn), 噴(pen)頭直徑過小(xiao)會導(dǎo)(dao)致物料堵塞、打(da)印斷條等問(wen)題, 影響產(chǎn)(chan)品打印(yin)效果(guo)。例如,TAY 等(deng)生產(chǎn)的3D 打印三(san)文魚替(ti)代物中, 用(yong)于擠出豌豆(dou)蛋白基油(you)墨的噴頭(tou)直徑(jing)為1.5 mm; KIM 等使用(yong)同軸打印生產(chǎn)(chan)的蟹棒(bang)替代物(wu)中, 用于(yu)擠出的噴頭(tou)直徑(jing)分別為(wei)1.6 和1mm。而人(ren)類在咀嚼(jue)時, 口腔黏膜(mo)中的味覺(jue)受體直徑為(wei)18~30 μm, 且魚類肌纖維(wei)的直徑為20~100 μm,能(neng)提供dute咀嚼(jue)感和纖維感。因(yin)此, 提高3D 打(da)印精(jing)度,有助于對(dui)三文(wen)魚替代物(wu)的微觀結(jié)構(gòu)和(he)宏觀(guan)質(zhì)構(gòu)進(jìn)(jin)行仿真調(diào)(diao)控。