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为应对优质鱼糜资源短缺问题，研究人员将班巴拉豆（BGPI）、豌豆（PPI）、大豆分离蛋白（SPI）按 30/50 g/100 g 比例添加到金线鱼糜中，开发 3D 打印三文鱼模拟物。发现 SPI30、PPI50 在质构、感官等方面表现优异，为可持续海鲜替代品开发提供方向。
在海洋资源过度开发的背景下，高品质鱼糜及其制品面临短缺困境。传统鱼糜制品依赖渔业资源，而日益增长的市场需求与可持续发展目标形成尖锐矛盾。与此同时，消费者对植物基食品的接受度逐渐提升，如何将植物蛋白与鱼糜结合，开发兼具营养、口感与可持续性的海鲜模拟物，成为食品科学领域的重要课题。3D 食品打印技术作为新兴制造手段，具备精准构建复杂结构的能力，为模拟鱼类肌肉的层状纤维结构提供了可能。然而，植物蛋白的引入常导致鱼糜凝胶特性和质构劣化，且不同植物蛋白与鱼糜的相容性差异显著，亟需系统研究其相互作用机制。
基于上述挑战，泰国宋卡王子大学（Prince of Songkla University）的研究团队开展了一项创新研究，相关成果发表在《Food Hydrocolloids》。该研究旨在通过将班巴拉豆分离蛋白（BGPI）、豌豆分离蛋白（PPI）和大豆分离蛋白（SPI）以不同比例（30 g/100 g 和 50 g/100 g）掺入金线鱼（Nemipterids sp.）鱼糜，开发可 3D 打印的三文鱼柳模拟物，并系统评估其可打印性、流变学特性、质构、微观结构及营养属性，为植物基海鲜替代品的工业化生产提供理论依据。
关键技术方法
研究主要采用以下技术手段：
- 3D 食品打印：使用含植物蛋白的鱼糜混合油墨，通过 extrusion-based 打印技术构建三文鱼柳模拟物结构。
- 流变学分析：采用旋转流变仪测定油墨的剪切变稀行为、屈服应力和流动特性，评估其打印适性。
- 质构分析（TPA）：测定硬度、弹性等参数，量化模拟物与真实三文鱼（RS）的质构差异。
- 扫描电子显微镜（SEM）：观察凝胶网络的微观结构，分析植物蛋白对鱼糜凝胶聚集状态的影响。
- 傅里叶变换红外光谱（FTIR）：检测蛋白质二级结构（α- 螺旋、β- 折叠等）的变化，揭示蛋白相互作用机制。
- 氨基酸与脂肪酸分析：测定总氨基酸含量和多不饱和脂肪酸（PUFA）组成，评估营养特性。
- 感官评价：通过消费者偏好测试，确定模拟物的外观、风味和口感可接受度。
研究结果
1. 可打印性与水分含量的关联
在适宜水分含量下，低剂量（30 g/100 g）植物蛋白添加组（尤其是 SPI30、PPI30）的混合油墨表现出更高的形状保持率和结构稳定性。高剂量（50 g/100 g）组因蛋白过度吸水导致油墨流动性下降，打印过程中易出现堵塞或形变，表明水分含量是调控食品油墨可打印性的关键因素。
2. 流变学特性与凝胶强度
所有配方均呈现剪切变稀行为，符合 3D 打印对材料流动性的基本要求。其中，SPI30 组的硬度最高（1707.23 g），流动行为指数（n=0.35）最低，表明其形成了更强的弹性凝胶网络；BGPI50 组硬度最低，可能与高剂量班巴拉豆蛋白导致的凝胶网络过度聚集和脆性增加有关。
3. 微观结构与蛋白质二级结构
SEM 观察显示，高剂量植物蛋白组（如 BGPI50）的凝胶网络呈现更多聚集颗粒和断裂结构，形成较弱的凝胶体系。FTIR 分析表明，植物蛋白的引入诱导了蛋白质二级结构重排，β- 折叠含量显著增加（61.74%~65.90%），且 α- 螺旋含量与凝胶硬度、感官喜好度呈正相关，揭示了结构 - 质构 - 感官的内在联系。
4. 营养与感官特性
真实三文鱼的总氨基酸含量最高，但模拟物通过添加虾油作为着色剂，其多不饱和脂肪酸（PUFA）含量显著高于真实三文鱼。感官评价显示，SPI30 和 PPI50 组在外观、风味和口感上最接近真实三文鱼，接受度最高。
结论与意义
本研究首次系统评估了 BGPI、PPI 和 SPI 在 3D 打印鱼糜模拟物中的应用潜力，发现 SPI30 和 PPI50 配方可在质构、外观和感官特性上较好模拟真实三文鱼，同时通过植物蛋白的引入提升了产品的可持续性。研究结果表明，控制植物蛋白添加量（30~50 g/100 g）和水分含量，结合蛋白质二级结构调控，是优化 3D 打印海鲜模拟物质构的关键策略。该研究为缓解渔业资源压力、开发环境友好型食品提供了新路径，也为植物蛋白在肉类替代品中的应用拓展了科学视野。未来研究可进一步探索复合蛋白体系与天然胶凝剂的协同作用，以提升模拟物的层状纤维结构仿真度和加工适应性。
