顶刊综述：人工智能与3D食品打印技术相结合的新型蛋白食物源在食品工业中的应用前景

来源：食研私享


2022年6月6日，智利大学的研究人员在农林科学1区Top期刊Trends in Food Science & Technology(中科院1区；IF=12.563)上在线发表了题为“Promising perspectives on novel protein food sources combining artificial intelligence and 3D food printing for food industry(人工智能与3D食品打印技术相结合的新型蛋白食物源在食品工业中的应用前景)”的综述性论文。

背景：目前，以藻类、昆虫、植物、真菌和微生物蛋白为基础，一些蛋白质含量高、生物价值高、氨基酸谱好、功能性强的新型食品基质已经被开发出来。3D食品打印是食品工业中极具发展前景的技术之一。这项技术经过不断发展，与食品相关的不同创新得到了应用，如美食主义、个性化营养、新成分和新颖的感官特征等。同样，人工智能(AI)方法也被用于预测食品加工和保存条件、质量和理化性质。

范围和方法：该综述研究了基于人工智能和3D食品打印技术应用于食品工业/市场的新技术趋势，重点在于寻找新的蛋白质来源，进一步开发高蛋白含量的食品。该文综述了人工智能和3D食品打印技术在蛋白质食品工业中的应用前景。

主要发现和结论：该综述介绍了不同类型的具有功能特性并且是必需氨基酸的良好来源的蛋白替代品。此外，该文还介绍了人工智能和3D食品打印技术，以及如何利用不同的设备和方法将它们与不同的蛋白食物源结合起来。3D打印可以与人工智能一起用于工艺优化、印刷浆料的配方、打印后处理工艺和自动化等。这两种技术都有助于开发具有高营养价值和在食品行业具有高应用潜力的个性化食品。

综述亮点

• 从植物、昆虫、真菌和藻类中不断探索新的蛋白质来源。
• 3D食品打印技术是用于发展食品工业的最具创新性的技术之一。
• 人工智能可以预测加工和保存条件以及食品质量方面的问题。
• 结合战略技术，专注于美食到个性化营养。
  

图文赏析

表1. 新型蛋白质来源和最终3D打印产品的主要特征。



图1. 人工智能方法及其在食品行业的应用。



图2. a)利用食用粉末打印的产品图像，b)与服务器相连的3D打印机的示意图，c)形成3D肉类替代品的过程(3D肉类替代品生产设备)，d)通过选择性激光烧结(SLS)打印的产品示例。


图3. 人工智能(AI)在3D食品打印(3D-FP)技术中的战略应用。标有*的短语表示3D-FP中可以包含AI的部分。


图4. 将3D食品打印(3D-FP)和人工智能(AI)应用于美食的过程。

论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.tifs.2022.05.013