以三文魚(yu)(Oncorhynchus)為代表的海(hai)洋魚類(lei), 風味鮮美(mei), 富含(han)多種蛋白質(zhì)(zhi)和微量元素(su), 同時含(han)有大量ω-3 不(bu)飽和脂(zhi)肪酸和二十(shi)二碳六烯酸(suan)(docosahexaenoic acid, DHA),有助于預(yu)防心血管(guan)疾病與精神(shen)障礙。從1990 年(nian)到2018年, 全球魚類(lei)總消費量增長(zhang)了122%, 但是過度(du)捕撈及石油泄(xie)漏、白色污(wu)染、重金屬泄(xie)露、核廢水污(wu)染等問(wen)題嚴重阻礙了(le)傳統(tǒng)(tong)漁業(yè)的(de)可持(chi)續(xù)發(fā)展?？?kao)慮到整(zheng)魚利用率低、未(wei)來肉類供給壓(ya)力大(da)、素食主(zhu)義需求及(ji)動物倫理等(deng)因素,一場關(guān)(guan)于植物基(ji)海鮮替代(dai)物的食品革命(ming)已然興起。

目前已(yi)經(jīng)報道(dao)了許多(duo)基于多糖模仿(fang)三文魚片外(wai)觀的(de)植物(wu)基肉的研(yan)究, 但是這(zhe)些水膠體(ti)產(chǎn)品(pin)存在兩個問(wen)題: 其一(yi)是蛋(dan)白質(zhì)(zhi)含量低(di)、提供的營(ying)養(yǎng)物質(zhì)少, 如(ru)WANG 等生(sheng)產(chǎn)的三文魚替(ti)代物蛋白(bai)含量僅為(wei)4%或8% (w/w); 且蛋(dan)白質(zhì)烹(peng)飪過程受熱(re)變性的質(zhì)構(gòu)未(wei)知; 其二是基于(yu)擠壓成(cheng)型的魚片類(lei)似物蛋白(bai)質(zhì)含量雖(sui)高, 但(dan)是離真實魚(yu)肉的結(jié)構(gòu)和(he)質(zhì)構(gòu)仍(reng)有差距(ju)。3D 打印作為(wei)一種從微(wei)觀到宏(hong)觀結(jié)構(gòu)的跨尺(chi)度功能(neng)制造(zao)技術(shù), 具(ju)有很大的食(shi)品應用潛力, 可(ke)以克(ke)服上(shang)述關(guān)于結(jié)構(gòu)、質(zhì)(zhi)構(gòu)及烹飪過程(cheng)的限(xian)制, 并且可(ke)以對打印墨水(shui)的成分(fen)進行調(diào)控(kong), 實現(xiàn)精(jing)準營養(yǎng)(yang)與控制。然而, 對(dui)于當(dang)前的食品(pin)3D 打印, 以(yi)1 mm 直徑(jing)以下的噴(pen)頭生產(chǎn)植物蛋(dan)白基類似物(wu)仍然是一種(zhong)挑戰(zhàn), 噴頭直(zhi)徑過小(xiao)會導(dao)致物料堵塞(sai)、打印斷(duan)條等問題, 影(ying)響產(chǎn)品打(da)印效果。例如,TAY 等(deng)生產(chǎn)的3D 打(da)印三文魚(yu)替代(dai)物中, 用(yong)于擠出(chu)豌豆蛋白(bai)基油墨的噴(pen)頭直(zhi)徑為1.5 mm; KIM 等(deng)使用同軸打印(yin)生產(chǎn)的蟹棒(bang)替代物中, 用(yong)于擠出的噴頭(tou)直徑(jing)分別為1.6 和(he)1mm。而人類在(zai)咀嚼時, 口(kou)腔黏膜中的(de)味覺受體直(zhi)徑為18~30 μm, 且魚類肌(ji)纖維的直徑(jing)為20~100 μm,能提(ti)供dute咀嚼感和纖(xian)維感。因(yin)此, 提高3D 打印精(jing)度,有助于(yu)對三文魚(yu)替代(dai)物的微觀結(jié)(jie)構(gòu)和宏(hong)觀質(zhì)構(gòu)(gou)進行仿真調(diào)(diao)控。