頂刊綜述：3D食品打印的未來：太空應(yīng)用的機遇

來源： 食研私享


2022年6月1日，美國麻省大學(xué)阿莫赫斯特分校的研究人員在農(nóng)林科學(xué)1區(qū)Top期刊Critical Reviews in Food Science and Nutrition(中科院1區(qū)；IF=11.176)上在線發(fā)表了題為“The future of 3D food printing: Opportunities for space applications(3D食品打印的未來：太空應(yīng)用的機遇)”的綜述性論文。

在過去的十多年里，3D打印技術(shù)在創(chuàng)造創(chuàng)新食品方面取得了重大進(jìn)展，包括用于家庭、餐館、學(xué)校、醫(yī)院甚至太空飛行任務(wù)中打印食品。3D食品打印具有根據(jù)個人對特定視覺、質(zhì)構(gòu)、口感、風(fēng)味或營養(yǎng)屬性的偏好為個人定制食品的潛力。材料擠出是目前用于3D打印食品的最常見工藝，其是通過迫使流體或半固體食品“油墨”通過噴嘴，然后使其固化。這種3D打印技術(shù)在太空任務(wù)中的應(yīng)用前景尤為廣闊，因為在有限的區(qū)域內(nèi)，可以用有限數(shù)量的食品油墨生產(chǎn)多種食品。這對于延長太空任務(wù)尤其重要，因為航天員渴望并需要多種食物，但空間和資源卻微乎其微。該綜述突出了3D打印在太空中創(chuàng)造定制食品的潛在應(yīng)用以及需要克服的挑戰(zhàn)。
食品打印早已成功地用于從許多不同類型的食用材料(食品油墨)中制作各類食品。然而，在將其常規(guī)用于地球和太空生產(chǎn)糧食之前，仍有許多障礙需要克服。在這篇文章中，研究人員強調(diào)了3D食品打印在太空應(yīng)用中的潛力。延長太空任務(wù)的最大障礙之一是食品和加工設(shè)備的攜帶數(shù)量的限制。擁有各種美味和營養(yǎng)豐富的食物對宇航員的身心健康至關(guān)重要。在太空任務(wù)所需的嚴(yán)格限制下，3D食物打印具有創(chuàng)造這些類型食物的巨大潛力。但仍然需要研究和創(chuàng)新來改進(jìn)和優(yōu)化3D打印技術(shù)和食品油墨，以生產(chǎn)各種美味、健康和安全的食品。

Table 1. Currently available 3D printing processes (“additive Manufacturing research Group | loughborough university”; Calignano et  al. 2017; “3D EXPERIENCE Platform”; Gibson, Rosen, and Stucker 2015).


Table 2. Currently available 3D food printing processes.

Figure 1. Four of the seven 3D printing processes: (a) Material jetting, (B) Binder jetting, (C) Powder bed fusion, (d) Material Extrusion (Dassault Système).

Figure 2. Three of the seven 3D printing processes: (a) Vat photopolymerization (top-down), (B) Directed energy deposition (Dassault Système), (C) Sheet lamination (“Sheet Lamination | Additive Manufacturing Research Group | Loughborough University” 2019).


Figure 3. 3D modeled breakfast of bacon, egg and toast to demonstrate a potential 3d created meal.

論文鏈接：
https://doi.org/10.1080/10408398.2022.2077299