利用3D食品打印技术创造个性化烘焙产品

来源：食研私享  

2021年12月28日，瓦格宁根大学食品工程组助理教授张露与其同事合著了一篇名为“Towards the creation of personalized bakery products using 3D food printing（利用3D食品打印技术创造个性化烘焙产品）”的书籍章节。感兴趣的读者可以在2022年2月16日之前通过点击文末“阅读原文”专用链接进行在线阅读或下载。

在这一章中，作者旨在阐明与3D打印个性化烘焙产品开发的最新进展和挑战。第2节详细介绍了基于挤出的3D打印的原理、挤出3D打印系统的发展以及用于3D打印食品的后处理工艺。此外，作者还简要讨论了其他用于制作烘焙产品的3D食品打印技术(即：粘合剂喷射、选择性烧结打印(SLS)和喷墨打印)。随后，作者在第3节讨论了烘焙产品3D打印的近期发展，重点介绍了基于挤出3D打印的使用。此外，该节还介绍了益生菌、微藻和食用昆虫等3D打印烘焙产品中的新成分。在第4节中，作者对个性化焙烤食品的3D打印提供了较为详细的讨论。最后，作者对该章进行了总结，并讨论了利用3D食品打印开发个性化烘焙产品所面临的挑战和未来的研究方向。

总结
一些3D食品打印技术已经被开发并应用于制作具有有趣外观、可设计质地甚至营养成分的个性化烘焙产品。基于挤出的烘焙产品3D打印的研究主要集中在可打印面团配方的开发上。例如，亲水胶体等添加剂在改善谷物类食品配方的3D可打印性方面显示出有益的效果。另外，优化打印设置参数也可以提高3D打印烘焙产品的质量。3D打印技术为食品科学家和食品工业提供了新的途径：1) 将新颖的成分融入烘焙产品中，以生产功能性食品；2) 通过改变食物设计来控制食物的质地甚至饱腹感；3) 通过引入和设计成分(例如，味道)的空间分布来改变烘焙食品的感官知觉(即甜、咸)。3D食品打印具有在不影响其吸引力的情况下生产更加健康的烘焙食品的潜力。为了实现个性化营养和高效制造，我们还需要对烘焙产品的3D打印进行更多的研究。

未来研究方向
1) 通过开发数据驱动的预测模型，可以避免配方开发和工艺优化方面的试错方法；2)  应更好地控制3D打印工艺，以提高其效率和最终产品质量；3) 应该研究消费者的行为以及与3D打印技术和数字界面的交互，以确定如何利用各种食品打印技术的潜力来实现其最大价值。

附：图表(部分展示)

△3D食品打印技术原理、示意图

△(a)基于挤出的3D打印系统；(b)各种喷嘴结构设计示意图

△富含新型成分的3D打印烘焙产品的例子。(a)微藻类；(b)昆虫蛋白；(c)膳食纤维和植物蛋白；(d)厨余垃圾和副产品(例如：葡萄渣和碎小麦)

△3D打印烘焙产品的质地设计

论文链接：
https://doi.org/10.1016/bs.afnr.2021.11.002