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来源： 食研私享 2021年12月1日，中国农业科学院作物科学研究所：Zhenxing Shi（1作）……、么杨*（通讯）等在农林科学1区TOP期刊LWT-Food Science and Technology （IF：4.952）在线发表了题为“Three-dimensional (3D) printability assessment of food-ink systems with superfine ground white common bean (Phaseolus vulgaris L.) protein based on different 3D food printers”的研究文章。 3D打印又称增材制造，是一种通过原材料逐层叠加、沉积，由数字模型制造个性化产品的新兴技术。挤出式打印机是商业3D食品打印中最常用的设备。在挤出工艺中，通常采用4种机制（图1）。对于所有这些基于挤出的3D打印系统，顺畅打印和自支撑能力是食品材料能够打印的前提，这在很大程度上取决于食品材料的物理性能，包括流变性能、胶凝性能和质构性能。因此，3D食品打印的研究热点是通过对食品材料进行改性以开发适用于各种类型的3D食品打印机的食品油墨。 已有研究表明，从白芸豆（Phaseolus vulgaris L.）中分离出的α-淀粉酶抑制剂（α-AI）可以在体外抑制脂肪细胞分化，并调节肥胖大鼠的肠道微生物组成。如今，白芸豆蛋白因富含α-AI已成为为肥胖或糖尿病患者定制健康食品的潜在原料。然而，目前通过添加亲水胶体和采用超微粉碎的方法来对白芸豆蛋白基凝胶改性用于3D打印的研究还很有限。此外，α-AI容易因热不稳定性而失去活性，3D打印过程将如何影响白芸豆蛋白的α-AI活性仍是未知的。 因此，该研究的目的是：(1) 基于两种类型挤出式食品3D打印机，评价超微粉碎白芸豆蛋白提取物（CBPE）和亲水胶体的食品-油墨体系的3D可打印性；(2) 通过评价食品油墨流变性能、水合性质和质地特性来解释超微粉碎对食品油墨体系3D可打印性的影响；(3) 阐明3D打印过程对CBPE的α-AI活性的影响。 图1. 不同类型的挤压式3D食品打印机的原理图。A-D表示注射器式挤压系统、齿轮式挤压系统、螺杆式挤压系统和气压式挤压系统。亮点介绍[1] 以白芸豆蛋白提取物（CBPE）为原料，构建了两种食品油墨体系。[2] CBPE的超微粉碎影响了食品油墨体系的3D可打印性。[3] CBPE的超微粉碎改善了食品-油墨体系的物理性能。[4] CBPE通过注射器式打印机进行3D打印后，保留了α-淀粉酶抑制剂（a-AI）活性。 成果介绍研究人员分别为注射器式3D食品打印机 (海藻酸钠0.5g、明胶6g、40gCBPE加入100mL水中) 和齿轮式3D食品打印机 (琼脂3.5g、黄原胶0.05g、12g CBPE加入100mL水中) 提供了两种适宜的白芸豆蛋白提取物（CBPE）食品油墨体系。 超微粉碎（p<0.05）显著降低了CBPE的粒径，主要是通过增加（p<0.05）注射器式3D食品打印机和齿轮式3D食品打印机的食品-油墨体系的黏附性和膨胀势导致其可打印性降低。注射器式3D食品打印机打印产品的稳定性下降主要是由于超微粉碎降低了持水性（P<0.05）。此外，注射器式3D食品打印机对α-AI活性的影响较小（P<0.05），更适合于CBPE类食品的打印。 这些发现有望为白芸豆蛋白在3D食品打印技术中的潜在应用提供新的思路。 图2. 食品油墨体系的3D打印性能。A1和B1为3D打印机照片，A2和B2为打印产品，A3和B3为打印产品的稳定性，A3和B3为打印产品形变细节。不同字母上标代表结果差异显著（p<0.05）。缩略词：CBPE：白芸豆蛋白提取物；N：正常对照组白芸豆蛋白粉；S-6：超微粉碎6min；S-12：超微粉碎12min；S-24，超微粉碎24min；NAG：N，海藻酸钠和明胶的混合物；S-6AG：S-6、海藻酸盐和明胶的混合物；S-12AG：S-12、海藻酸盐和明胶的混合物；S-24AG：S-24、海藻酸盐和明胶的混合物；NAgX：N，琼脂和黄原胶的混合物；S-6AgX：S-6、琼脂和黄原胶的混合物；S-12AgX：S-12，琼脂和黄原胶的混合物；S-24AgX：S-24，琼脂和黄原胶的混合物。 专 …

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来源：荣格食品与饮料 3D 印刷可以解锁食品中定制的质地、风味和营养成分，但目前缺乏成本、容量和印刷成分阻碍了该技术占领市场。俄勒冈州立大学(Oregon State University)罗伯特·麦戈林教授(Robert McGorrin)医生说：“目前，3D打印食品非常昂贵，对大规模食品生产不具有成本效益。成本和缓慢的生产速度是目前需要克服的主要障碍。” 食品3D打印技术的兴起食品3D打印技术作为一种新兴的食品加工技术，集数字化、食品加工等技术于一体，具有个性化、营养、安全、形状多样的优点。它可以根据不同的配方和营养成分优化食品，方便快捷地生产低糖、低盐、高维生素等健康食品，可以满足不同人群的需求。 2011年，3D打印技术的应用扩展到食品加工领域。英国研究人员开发了世界上第一台巧克力3D打印机，食品3D打印技术正式进入了人们的视野，这也是食品3D打印机的原型。随后，一家西班牙初创公司开发了一台名为Foodini的3D打印食品机，改进了食品3D打印机的功能，并正式走向商业路线。 2016年4月，世界上第一家3D打印餐厅Food Ink在荷兰开业，餐厅由3D打印，从家具、餐具、装饰到实物。该餐厅使用方便的多材料3D打印机，由3D打印机制造商Byflow开发，用鹰嘴豆泥、巧克力慕斯、豌豆泥、山羊奶酪或披萨面团为顾客制作菜肴。 Colorcon Ventures指出，3D打印技术有潜力为消费者创造个性化营养。前卫、醒目、有限的时间和有限的数量突然激发了人们对“3D打印食品”的胃口，也吸引了国内外媒体的报道。到目前为止，市场上有10多台工业或桌面食品3D打印机，也有很多使用场景可以看到。 3D打印机的原理3D打印机的工作流程是先读取计算机中预先制作的模型文件，然后让机械臂驱动喷嘴移动。根据模型的外观，喷嘴吐出的耗材从下到上层都是高的，直到完成。食品打印机的材料仓库与喷嘴集成，通过挤压和移动“打印”。 首先，将食物切碎、混合、浓缩成浆液，制成可食用的打印材料，并将其放入注射器中；材料将被加热成可成形的形状。然后，根据创建并加载到打印机的数字文件或用户通过控制面板设计的个性化形状，按下打开按钮，机器将使用柱塞或空气压缩机挤压熔化的成分，并通过喷嘴层层“打印”它们。 使用的材料包括各种食物，如蔬菜泥、面糊、饼干、奶酪和糖果、果冻、糖霜、巧克力和水果泥。巧克力是典型的可打印成分，在国内外实现了工业生产。此外，面包店还可以看到食品3D打印的痕迹，面包师经常使用3D打印来制作可食用的蛋糕装饰品 。 宠物食品中3D打印技术的应用3D打印技术可以促进动物福利。对于那些不喜欢喂养和屠宰动物的宠物主人来说，他们仍然意识到蛋白质在猫和狗饮食中的重要性，而3D打印技术可以帮助制作宠物食品中的蛋白质。 例如，邦德宠物食品公司最近使用无细胞技术通过更人道的方法生产宠物蛋白。鸡蛋白最初用于测试，从天然微生物通过3D打印的DNA序列，提取细胞进行培养，引导细胞以维生素、矿物质和糖为食，并在发酵罐中产生鸡蛋白。最后，将这些蛋白质与其他重要营养素混合，从婴儿食品中提取相似的稠度，以实现均衡饮食。据了解，其他蛋白质也可以通过3D打印技术创造。目前可用于3D打印的蛋白质食品材料包括豆类蛋白、真菌蛋白和植物基人造肉等等，均可用于宠物食品。 限制3D打印技术发展的原因到目前为止，3D打印食品的研发过程一直具有挑战性，因为与塑料和类似材料不同，食品的特性并不总是“线性”。例如，小温度波动可以完全改变食品材料的流动性。 由于食品制造商通常需要大规模运营来维持可承受的成本，因此仍存在许多障碍。目前，用于食品应用 3D 打印机需要“相当大”的技术进步来克服成本和制造速度的问题。与传统的食品制造工艺相比，3D 印刷的主要问题是生产速度、体积、制造成本和设备成本。3D 打印机需要定期清洁和消毒，以确保未加工食品成分的残留堆积。这可能会破坏设备和生产线，导致微生物生长和食品安全风险。 零食和其他食物需要以较低或负担得起的成本进行零售，以获得竞争力。3D打印只适用于零售成本非常高的昂贵食品。例如，小批量的特殊产品，如定制的3D打印巧克力，甚至3D打印蒙娜丽莎巧克力。显然，3D打印的成本将使其比传统的食品制造方法更具竞争力。如果食品3D打印从业者以吃得好为目标，还有很长的路要走。

来源：CellX 近年来备受关注的“植物肉”和“细胞培养肉”都属于“新蛋白”领域。植物肉以植物蛋白为主要原料，而细胞培养肉一般则是以动物肌肉和脂肪等细胞为原材料，在动物体外大规模低成本的进行细胞培养，同时通过生物支架和3D生物打印技术将细胞转化成组织。与植物肉相比，细胞培养肉的技术壁垒更高，商业化周期更久，但可以更好地还原动物肉的口感与味道。 目前全球只有新加坡、美国、以色列等发达国家的少数消费者曾品尝过细胞培养肉产品，中国大陆仅在高校进行过一次志愿者试吃。而国内对于有纤维感和立体结构的细胞培养肉块的展示尚属首次。因此，即使是对该行业关注已久的人士，也鲜有近距离观摩、试吃的机会。 2021年9月3日，CellX在上海举行了第一次细胞培养肉产品原型的闭门交流活动。在活动现场，进行了细胞培养肉产品的技术展示与试吃。包括CellX的早期投资人、新蛋白行业专业人士以及现场的幸运嘉宾参与试吃了CellX的猪肉糜产品原型。 △现场产品展示 公司此次试吃的猪肉糜产品原型结合了黑猪的肌肉细胞与植物蛋白。具有成本适宜、技术相对成熟的特点，因此，也是距离商业化最近的一种产品形式。目前新加坡上市销售的Eat Just细胞培养鸡块，就是一款混合型肉糜产品。 △现场产品展示 嘉宾在试吃后表示：“今天品尝的是第一代产品原型，距离商业化的成熟产品还有一定进步空间。但是目前已经初步具备了动物肉的口感和味道”。 在猪肉糜产品的试吃外，此次活动CellX也展示了另外三款结构型产品原型，分别是成块的猪肉粒、丝状支架、以及3D生物打印产品原型。 猪肉粒和丝状支架展示了CellX在培养有结构的成块肉上取得的研究成果。结构化是细胞培养肉面临的研发挑战之一。如何让细胞培养肉不单单是肉糜的形态，而是变成具有组织结构的肉块？生物支架在其中扮演了重要作用。 △现场烹饪猪肉粒 △猪肉粒烹饪前后对比 生物支架的作用是为细胞提供一个可以粘附并且定向排列的载体，更好地还原动物肌肉在口感上的纤维拉丝感。生物支架在医疗领域主要被用于修复人体器官和组织，而CellX将这项前沿技术应用在了新食品领域。 △现场产品展示 对于适用于细胞培养肉的生物支架技术的展示在国内尚属首次。此次活动中，CellX展示了团队研发的两款生物支架产品，并对其中一款进行了现场烹饪。这两款生物支架均采用了可食用、非动物源的材料，分别以肉粒和肉丝的形式呈现。如果近距离观察，还可以看到清晰的纹理。 此外，CellX还在现场展示了3D生物打印技术生产的产品原型，CellX自主研发的生物墨水，也具有可食用、非动物源的特点。在3D生物打印技术下，混合了细胞的生物墨水会通过打印头挤出，并根据程序设定进行堆叠排布，形成组织的初步形状。3D打印技术不仅可以使细胞结构化，还有望满足将来人们定制化的需求。例如，通过调整肌肉和脂肪的配比，3D打印技术可以呈现出不同的肉质纹理。 △3D生物打印产品原型展示 细胞培养肉 根据联合国测算，2050年全球人口预计将达近100亿。届时，人类的蛋白质需求将面临巨大缺口。而传统肉蛋奶生产方式，却存在不可持续和效率低下的问题。依靠现有的畜牧业生产方式，将无法负载未来人口的蛋白质消费需求。 动物饲养需要大量的土地，全球近8成的农业用地被用作动物饲养以及动物饲料种植，17%的碳排放来自于畜牧业，比全球交通运输行业加在一起的碳排放量还多。并且，全球50%的抗生素被添加在了动物饲料中，也加剧了抗生素耐药性问题。 因此，细胞培养肉的研发也被视作提供环境可持续的动物蛋白来源、保障国家粮食安全的重要技术路径。在新加坡、日本、以色列和美国等发达国家，相关创业公司发展迅速，并得到了包括政府在内的相关政策支持。 △细胞培养肉技术简化版示意图 在2020年两会上孙宝国院士也提出了我国要尽快布局细胞培养肉行业，并建立健全相关法律法规的提案。因此，细胞培养肉行业发展潜力巨大，且具有重要战略意义。 尽管世界上第一块细胞培养肉汉堡的造价让很多人怀疑其商业化的可行性，但近年来各国细胞培养肉创业公司报道的技术进展，却让人逐渐相信细胞培养肉的商业化，正在成为现实。根据公开信息，目前成本最低以色列培养肉公司Future Meat Technologies已将每份鸡肉的价格降至每100克3.45美元。CellX目标在2025年将生产成本降至与动物肉基本持平。 关于CellX CellX 成立于 2020 年，是一家位于上海张江的生物科技初创公司，致力于通过开发先进的细胞培养工艺，运用前沿的组织工程技术，跳过作为载体的动物，为中国消费者提供可持续的动物蛋白来源。 △实验室研发场景 创始团队具有商业与技术研发的复合背景。CEO杨梓梁曾在波士顿咨询公司（BCG）担任管理咨询顾问，长期致力于探索如何通过商业创新促进社会变革，产生有价值的社会影响力。向宁博士毕业于普渡大学，具有多年培养肉研究经历及十余年食品研发经验。黄彬璐博士毕业于清华大学，拥有丰富的细胞生物学相关研发经验。刘然毕业于斯坦福 MBA，是科技和农业领域的连续创业者。 在过去的一年里，CellX完成了数千万人民币的种子轮与天使轮融资，投资方包含真格基金、Lever VC、云九资本和险峰长青等。今年7月，CellX还作为唯一的中国团队，入围了美国科技竞赛平台XPRIZE发起的“养活下一个十亿人”挑战的半决赛。 作为中国本土企业，CellX希望通过自主研发细胞培养肉，满足未来国人的动物蛋白需求，保障国家粮食安全，加速国家向低碳经济转型，助力碳中和的实现，在未来为大众提供更健康、美味、营养的肉食品。

来源：食研私享 2022年2月，食品科学与技术杂志Journal of Food Science and Technology(IF：2.701)刊登了题为“Designing 3D printable food based on fruit and vegetable products—opportunities and challenges(基于果蔬产品设计3D打印食品——机遇与挑战)”的综述性论文。 基于挤出的3D打印技术因其诸多优点而成为应用最广泛的技术。该文综述了果蔬3D食品打印技术的最新进展，并对其前景进行了展望。文中介绍了室温挤出、熔融沉积成型和凝胶成型三大类挤出3D打印技术以及近年来果蔬粉3D食品领域的研究进展。基于这些结果，可以认为水果和蔬菜已经成功地用于制作3D甚至4D食品。然而，在预处理和后处理技术方面还有待进一步研究。功能食品也可以通过3D打印来开发，但在这方面也还需要更多的研究。 挑战和未来展望在过去几年中，3D打印已广泛用于各种食品制作。这项技术在定制食品、个性化营养和利用不同类型的食品成分方面提供了多种好处。尽管3D打印具有广泛的优势，但该领域的研究仍处于起步阶段，这一技术的局限性不容忽视。 水果和蔬菜为食物提供营养，但它们很难用于3D打印。需要更多的研究来打印这些材料，甚至未被充分利用的果蔬副产品也可以用3D打印来处理。消费者对具有高营养价值和功能价值产品的需求迅速增长。但关于功能食品的3D打印研究还很少。 水果浓缩物或果粉可与维生素、多酚、益生菌、矿物质等多种生物活性物质结合，为有特殊要求的消费者设计食品。此外，益生菌微生物在水果产品中的成功适应具有很强的菌株依赖性。不同菌株的益生菌单独或组合可用于制作益生菌水果基3D食品。益生菌在贮藏期间的活性研究也是今后的研究方向。 水果和蔬菜不能直接用于挤出打印，因此需要适当的预处理，如粉碎、凝胶化、制备面团等。这些预处理是常用的，但效率不高。因此，微波和超声波等新的有效的预处理方法可以用于未来的研究。另外，对果蔬预处理过程中可能流失的营养物质的保存问题应进行更多的研究。由于对3D打印后处理的研究非常少，进一步的研究还应侧重于采用新型干燥技术对3D打印物进行后处理，以提高结构稳定性和满足用户需求。 4D食品打印尚未被用于研究目的。利用温度、水、pH、水分等不同刺激因素的影响，可以制备出具有彩色或多材料印刷结构的智能材料。 大部分3D食品打印技术依赖于食品材料的流变和力学性能。打印参数在食品物料的挤出过程中也起着至关重要的作用，而打印参数随食品油墨类型的不同而不同。因此，考虑到人类营养和食品安全，在食品材料方面的研究存在大量的机会。在3D打印食品上市之前，需要对其进行最大限度的优化试验。食物的构建过程应该加强以发展个人的创造力，也应该量化以获得一致的生产结果。 食品3D打印技术下一个最大挑战是配方的盗版问题。这种3D数字化技术需要考虑知识产权新政策和盗版行为，以防止对既定标准的任何滥用行为。另外，有限的打印速度也是3D打印商业化的一个主要问题，这限制了市场上的生产。 由于在3D打印机上进行严格的食品操作，印刷食品的保质期也是一个令人担忧的问题。因此，食品安全是这项技术的一个主要挑战。研究重点还应放在打印过程中和打印后的食品微生物数目和安全性上。4D打印已经作为3D打印的补充出现，是作为现有打印参数的一种改变形式而发展起来的。 图1. 食品3D打印的主要步骤。 图2. 具有20%、50%和80%填充水平的打印产品的视觉外观(以及空气油炸前后的填充结构)。山药-PP1、山药-PP2和山药-PP3的质量比分别为10: 0、9: 1、8: 2和7: 3。PP：马铃薯加工副产品。 图3. 从横断面和纵断面图观察到的100%和70%填充水平的铸造样品和3D打印产品的微观结构特征。横断面：放大倍数300×；纵断面：放大160×。红线代表层结构。 图4. OC-WS和OC-WS-Gum混合物的3D打印样品。 图5. 不同马铃薯淀粉百分比(A: 10%，B: 12.5%，C: 15%，D: 17.5%，E: 20%)的3D打印柠檬汁凝胶产品的各种结构设计。 图6. 不同配方的3D打印土豆泥随时间的颜色变化。论文链接：https://doi.org/10.1007/s13197-022-05386-4

来源：食研私享 目前，食品3D打印的研究热点主要集中在食品油墨的开发上，而忽略了食品3D打印设备本身的创新。在此，本文盘点了食品专业领域Top期刊中出现的食品3D打印创新设备。 激光烹饪3D打印目前，市面上还不存在可同时实现食品3D打印和烹饪食品层的商业烹饪设备。为此，美国哥伦比亚大学的研究人员利用3D打印技术和软件控制的激光器将烹饪过程数字化，可以在时间和空间上控制食材的排列，并以毫米级的精度向生食输送热量。在食品3D打印机上集成一个多波长激光灶，可以同时提供穿透性加热和表面褐变，这将产生更多创造性的食物组合和口感。这项研究成果以“Precision cooking for printed foods via multiwavelength lasers(利用多波长激光对3D打印食品进行精准烹饪)”为题于2021年9月1日发表在食品专业领域Top期刊Nature子刊npj Science of Food(IF：5.07)上。 微波3D打印目前，市面上已经存在可同时实现食品3D打印和油墨在挤出过程中对其进行微波加热的商用微波食品3D打印机，据了解该微波食品3D打印机由江南大学范大明教授与科技公司联合研发，并申请了相关专利且已经获得授权(专利公开号：CN111248474B)。2021年1月，江南大学范大明教授因此也首次采用微波食品3D打印机提出了增强鱼糜凝胶3D打印产品成型质量的新方法。并且该项研究成果以“Synergistic effect of microwave 3D print and transglutaminase on the self-gelation of surimi during printing(微波3D打印和TG酶对打印过程中鱼糜自凝胶化的协同作用)”为题发表在食品专业领域Top期刊Innovative Food Science and Emerging Technologies(IF：5.916)上。 同轴喷嘴3D打印目前，市面上还不存在商用同轴喷嘴食品3D打印设备。同轴喷嘴一开始主要用在生物打印领域，直到2021年5月18年，韩国高丽大学Hyun Jin Park教授团队首次将同轴喷嘴运用在3D食品打印机上，实现了目前的3D食品打印技术较难实现的植物基人造肉的3D打印，使得模仿动物肉的质地纹理得以实现。相关研究成果以“Meat analog production through artificial muscle fiber insertion using coaxial nozzle-assisted three-dimensional food printing(通过同轴喷嘴辅助的3D食品打印技术嵌入人造肌纤维来生产人造肉)”为题发表在食品专业领域Top期刊Food Hydrocolloids(IF：9.147)上。 双喷嘴3D打印目前，市面上已存在商用双喷嘴食品3D打印设备。双喷嘴食品3D打印机于2018年首次出现在一篇题为“Dual extrusion 3D printing of …

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来源： 食研私享   金鲳鱼鱼糜加工过程中水分与质构特性的相关性研究2021年1月12日，广东海洋大学海洋食品保鲜与加工研究团队：刘阳（1作，在读博士生），孙钦秀*（通讯作者），刘书成*（通讯作者）等在食品专业领域Top期刊Journal of Food Science(二区，IF=3.167)发表了题为“Investigation on the correlation between changes in water and texture properties during the processing of surimi from golden pompano (Trachinotus ovatus)”的研究论文。 水分特性和质构特性是评价鱼糜和鱼糜制品品质的重要指标。本文研究了鱼糜加工过程对水分特性和质地特性的影响，并分析了它们之间的相关性。结果表明，水分含量与T₂₂和A₂₂呈显著的正相关性（P<0.05），持水性与T₂₁和A₂₂呈显著的负相关性（P<0.05）。本文分析了水分特性和质构特性之间的相关性。水分含量和A₂₂与硬度呈显著的负相关性（P<0.05）；持水性与内聚性、弹性和咀嚼性呈显著的正相关性（P<0.05），而T₂₁与它们呈显著的负相关性（P<0.05）。弹性是评价鱼糜凝胶质构特性的重要指标。T₂₁和持水性与弹性均有显著相关性（P<0.05），并分别建立弹性与T₂₁，以及弹性与持水性的拟合方程。验证试验证明，两个回归方程可用于预测鱼糜制品加工过程中特征指标间的变化规律。本研究提供了鱼糜制备过程中各加工环节生产质量的监测方法，并为鱼糜制品的质量控制提供设计思路。 金鲳鱼鱼糜加工过程中流变行为、蛋白质分子结构和3D打印特性之间的相关性研究2021年9月，广东海洋大学海洋食品保鲜与加工研究团队：刘阳（1作，在读博士生），孙钦秀*（通讯作者），刘书成*（通讯作者）等在食品专业领域Top期刊Food Chemistry (一区，IF=7.514)发表了题为“Insight into the correlations among rheological behaviour, protein molecular structure and 3D printability during the processing of surimi from golden pompano (Trachinotus ovatus)”的研究论文。 本研究通过阐述鱼糜加工过程中物料的流变特性、蛋白质分子结构与3D可打印性之间相关性，揭示了金鲳鱼鱼糜具有3D可打印性的根本原因。研究表明，空擂、盐擂和预凝胶阶段的鱼糜适合3D食品打印，其中盐擂鱼糜的打印效果最好。聚类分析结果表明，屈服应力和AF值可分别作为表征鱼糜挤压行为和沉积行为的指标。鱼糜3D打印的精确度主要受到物料挤出性能的影响，由离子键含量控制；稳定性主要受到物料自支撑能力的影响，由氢键含量和疏水相互作用控制。鱼糜体系中的离子键含量，氢键含量和疏水相互作用达到平衡，可获得良好的3D打印特性。本项研究为3D食品打印的原料设计提供了理论指导。 LF-NMR作为预测鱼糜-淀粉体系3D可打印性的工具2021年11月，广东海洋大学海洋食品保鲜与加工研究团队：刘阳（1作，在读博士生），孙钦秀*（通讯作者），刘书成*（通讯作者）等在食品专业领域Top期刊Food Chemistry …

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导读：近年来，3D打印已经影响了多个行业，现在甚至已经影响到我们的餐饮业，例如：食品3D打印的兴起正在给这个传统行业带来一股新的风潮。 2022年6月16日，小火箭对意大利面食市场的老手之一——意大利公司百味来（Barilla），进行了深入了解。2016年，它推出的一款食品3D打印机火爆一时，这款机器能够实现新鲜意大利面的按需制造。然而，至此以后，有关Barilla食品3D打印的消息便归于沉寂了，消费者几乎已经忘记了3D打印面食的想法。 几年后的今天，百味来再次成为焦点，其BluRhapsody 3D网站上推出了15种不同的意大利面模型。事实上，一些名厨已经在他们的厨房里使用其中一些种类的意大利面。 BluRhapsody是诞生于百味来开发的一个衍生项目，初始是创建一种服务，提供由百味来开发的3D面食打印机来生产设计。今天，该公司已经发展到为厨师们提供购买定制的3D打印面食的能力。BluRhapsody总部设在意大利帕尔马，是Blu1877的第一家创业公司，该公司的创建是为了与那些创造食品未来的人进行互动和支持。 △ 3D打印的星星形状的意大利面（图片来源：BluRhapsody 3D) BluRhapsody的基本产品是精选的优质杜伦麦粉，经过精心加工和少量揉捏，以保证完美的质地。它与水和一种具有着色功能的天然提取物混合。BluRhapsody对技术创新的运用使厨师以及艺术家能够创造出灵感来自大自然或任何季节风味的面食形状，并将他们的菜肴变成个性化的可食用艺术品。该网站提供了大量的形状，包括蝴蝶、心形、球体、贝壳，甚至海胆! 3D 打印意大利面的艺术气息 每个面条单重7克，尺寸为2.8厘米×3厘米（约1.1×1.18英寸）。12块大的个性化面条的价格在25至57欧元（约26至60美元）之间，这足以准备几道菜。这个价格对于创造独特菜肴的餐馆和厨师来说是可以承受的，因为这些独特的产品目前不是为普通消费者准备的，而是提供更多的感官体验。 来自世界各地的厨师将能够享受到这些新的3D打印种类的意大利面。这是否会让消费者在餐厅中花费更多的钱，更重要的是，口味是否会被保留下来，还有待观察。正如我们所知，意大利面仍然是世界上广泛消费的食物，并且容易和快速准备。 南极熊评论：中国是一个同样有着悠久面食文化的国家，至于我们是否能吃到3D打印的面食，恐怕还需要我们的国产食品3D打印机厂商发力追赶。当然，感兴趣的熊友可以在BluRhapsody的网站上（https://blurhapsody.com/en/）找到不同的面食设计模型，甚至自己在家动手尝试一番。 △ 意大利面的形状灵感来自大海（图片来源：BluRhapsody 3D）

来源： 中国机械工程学会 食品3D打印最新研究进展 3D打印最早出现于20世纪90年代，按照产品的三维模型数据，分层打印、逐层叠加，从根本上解决现有制造方式材料利用率低、能耗高、产品形态相对固定的缺陷，是第三次工业革命的重要代表性技术之一。 3D打印技术可通过简单经济的材料快速建造出成型实体，与电脑连接后，打印机内的可粘合食品原料通过一层又一层的打印方式将设计图纸变为实体食物，从根本上实现产品的自由化制造和个性定制化生产。 3D打印技术今后的发展将更为多元化，促使食品加工不断发展，在未来的发展中具有非常良好的发展前景。 今天将介绍3个食品3d打印的项目，带大家了解并感受打印食品的独特魅力。 巧克力·3D打印 巧克力属于热塑性材料,可通过温度调节变成熔融状态,在挤出头的加热挤压下,在计算机的控制下逐层堆积,得到设计的巧克力产品形状。 制作过程取代了多步骤的传统模型，节省了时间和成本。 3D打印巧克力产品制作过程中, 巧克力原料的融化温度、融化巧克力的保温温度和巧克力的打印温度对产品的成型效果都有直接影响。 于纯淼等人通过单因素及正交试验, 以产品成型效果打分为评定指标，确定在融化温度35℃、保温温度23.5℃、打印温度23℃条件下打印出的巧克力产品在填充密度、回抽、挤出头残留、首层打印效果方面效果最好。 复配淀粉·3D打印 淀粉具有糊化温度低、膨胀容易、吸水力强及保水力大等性质,这些性质说明淀粉作为3D打印材料开发,具有一定的优势。 分别使用马铃薯（a）、小麦（b）和玉米（c）淀粉3D打印剑龙的图像如图所示。使用小麦和玉米淀粉打印出来的模型形状比较完整，使用马铃薯淀粉的造型边缘由于部分粘附而变形。 使用谷朊粉和淀粉混合，并添加黄油和水后进行3D打印，打印出来的模型形状相对比较完整。 并且添加黄油的含量也决定了打印模型的精确度。 肉糜·3D打印 近几年3D打印肉制品也备受消费者关注，但肉糜的流变特性较差，打印出的产品极易坍塌，这限制了3D打印肉制品的快速发展。因此，改善肉糜的流变特性是生产3D打印肉及肉制品的关键。 王石等人研究了在肉糜中添加不同物质对3D打印的影响。 在肉糜中加入不同含量的豌豆蛋白 当豌豆蛋白添加量为30%时打印效果最好，添加量低于30%时会出现挤压出料较多现象，添加量超过30%时会出现挤压不出料情况。 在肉糜中加入不同含量的水 当水添加量为25%时打印效果最好，当添加量低于25%时出现无法打印的情况，添加量高于25%时出现挤压出料较多，这可能是水添加量过多，肉糜体系的流动性太强所导致的。 专家介绍 江昊 博士，副教授，西北农林科技大学食品学院教研室主任，陕西省农村科技开发中心副主任，陕西省青年科技新星、西北农林科技大学高层次青年拔尖人才。 任中国机械工程学会食品与包装工程分会委员、中国绿色农业与食品营养专业委员会委员、陕西省富硒食品专委会委员、陕西省“四主体一联合”猕猴桃产业化工程技术研究中心委员、粮油功能化加工陕西省高校工程研究中心委员。 主要从事农产品加工新技术、食品加热、干燥及食品3D打印等方面研究。

2022年8月12日，小火箭获悉，来自新加坡科技与设计大学的研究人员最近推出了一种更可持续的食品3D打印方法。该团队通过使用包括藻类、植物和昆虫在内的蛋白质替代物，将其与更常见的营养丰富的食物（如蔬菜）相结合，致力于开发出一种新的方式来解决食品供应的挑战。 这项名为”优化多成分替代蛋白强化3D打印食品油墨的系统工程方法/Systematic Engineering approach for optimization of multi-component alternative protein-fortified 3D printing food Ink”的研究最近发表在最新一期的《食品水胶体》杂志上。 相关论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0268005X2200323X 随着时间的推移，我们星球的生态危机正在接近无法挽回的地步。塑料垃圾或发动机排放物对大自然的污染是其中一个主要方面，除此之外，人类还面临着其他方面的困境。例如在食品领域，人们对富含蛋白质的食物有着广泛需求，这是世界人口增长和老龄化的结果。虽然在过去几年中出现了许多新的项目，重点是用植物蛋白简单地替换动物蛋白，但大多数人仍然喜欢以动物为基础的食物。这种偏好带来的不良影响是显而易见的：温室气体的增加、动物的土地和水的消耗以及各种食品供应的挑战。 △ 食用昆虫在一些国家很普遍。图片来源：JIP via wiki commons用替代蛋白质创造健康膳食 新加坡研究人员最近推出的一项研究提出了一种新的方法，即3D打印可以与海藻、植物和昆虫等替代性蛋白质原材料一起使用，以创造营养丰富的蛋白质餐。尽管在非洲、亚洲和南美洲的一些地方已经开始食用昆虫，但在西方国家，吃昆虫的想法是许多人不能接受的。仅仅是吃昆虫的建议，大多数人就会产生负面的反应，从轻微的厌恶和不适到惊恐或恶心的感觉，而且这种情况不太可能很快改变。蔡志凯教授和他的团队从新加坡科技大学引入的新努力之所以如此特别，是因为通过将这些蛋白质来源与胡萝卜等常见的食物进行加工和混合，可以使用3D食品打印机将其变成更具视觉吸引力的形状。蔡志凯教授解释说：”这种替代蛋白质的外观和味道可能会让许多人感到不安。这就是3D食品打印的多功能性应对挑战的地方，因为它可以改变食品的展示方式，并克服消费者的惯性排斥。” 新食品的最初想法来自于蔡教授和他的南洋理工大学团队与来自邱德拔医院（KTPH）和国内电子科技大学（UESTC）的研究人员之间的合作。科学家们一起想出了一种将替代性蛋白质来源有效地融入食品油墨的方法。经过许多不同的方法，该团队确定了一种含有三种特定成分的配方–胡萝卜粉、来自昆虫的蛋白质和黄原胶。这些变量中的每一个都为混合物增加了重要的特性，从而拥有了一种用于3D打印不同菜肴的最佳材料。虽然该团队尚未阐明具体使用了哪项打印技术，以及用新的食物基础可以创造出具体哪种菜肴的信息，但研究人员已经开始用其他替代蛋白质进行实验，如大豆、螺旋藻、蟋蟀、黑兵蝇幼虫和蚕豆蛋白。 △ 通过3D食品打印创造的例子（图片来源：SUTD)UESTC的主要研究人员Yi Zhang教授对这一结果感到满意，并总结道：”替代蛋白质可能会在未来成为我们摄入蛋白质的主要来源。这项研究提出了一种优化食品油墨的系统工程方法，从而能够轻松创造和定制视觉上赏心悦目、味道鲜美、营养充足的替代蛋白质强化食品。我们希望我们的工作能够鼓励消费者多吃这些不熟悉但可持续的食品。“

导读：3DFP代表了一种创新技术，可以打印具有精细结构和复杂形状的食品，这是使用其他制造技术难以实现的。使用 3DFP 制作的食品可以根据个人健康状况和喜好在营养价值、口味、质地和外观方面进行定制。研究人员已广泛研究基于挤出的印刷以使用 3DFP 制备食品。在这种技术中，食品材料通过计算机控制的喷嘴挤出打印各种形状的食品。半固态或糊状的不同类型的食品可用作挤出式打印机中的墨水。那么脱脂大豆粉在3D打印中的表现如何呢？ 2022年8月，小火箭 获悉最近发表在《食品工程杂志》上的一篇论文展示了在3D食品打印机 (3DFP) 中使用脱脂大豆粉 (DSF) 打印具有所需质量和形状的食品的可行性。研究人员研究了脱脂大豆粉在3D食品打印机的适用性，以及研磨方法对3D打印食品的可打印性和质量的影响。 背景 3D打印食物主要有以下几个步骤：使用3D计算机辅助设计 (CAD) 预先设计食物形状，然后使用切片器软件将其转换为几何代码 (G-code)，以控制喷嘴运动、分配速度和行进速度，最后加载到打印机中。脱脂大豆含有 25-30% 的碳水化合物和 50% 的蛋白质，是高膳食纤维和其他营养物质的极好来源，但它们作为食品成分的用途仍然有限。 DSF 被认为适合作为 3DFP 的原材料，因为它价格低廉且具有很高的营养价值。然而，直到现在还没有进行调查在 3DFP 中使用 DSF 的可行性的研究。 此外，食品材料（例如基于挤出的 3DFP 中的 DSF 糊剂）的可打印性取决于形成3D模型并在打印后在特定时间内保持其形状的能力。食品材料的打印参数和流变特性对打印适性有重要影响。例如，食品材料必须表现出剪切稀化行为和足够的流动性，以便通过打印机喷嘴轻松挤出，并且具有必要的机械强度来支撑它们的重量和顶层的重量。DSFs的物理化学性质因其生产方法和粒径的相关变化而不同。然而，尚未进行任何研究来评估 DSF 的可打印性和粒径之间的关系。 研究 在这项研究中，研究人员使用锤磨机和气流粉碎机对脱脂大豆进行研磨，生产出不同粒径的 DSF，并研究了不同粒径对 DSF 糊的适印性和理化性质以及打印物表面结构和质地的影响。本研究的主要原料是短直径和长直径分别为 2 mm 和 4 mm 的颗粒状脱脂大豆。使用包含 12 个可移动锤的锤磨机和喷射磨机分别获得具有粗颗粒和细颗粒的 DSF。将 DSF与蒸馏水手动混合 5 分钟，以制备 DSF 糊状物，用作食品打印机中的油墨。制备的浆料中的水含量保持在 74、72、70 …

脱脂大豆粉也能3D打印？ Read More »