添加剂在食品3D打印中的应用现状

3D打印技术作为食品科学领域的一项新技术,因其具有快速成型、适用于复杂结构、可个性化定制等特点而具有巨大的发展潜力。3D食品打印一般以蛋白质、脂类等对人体无害的可食性物质为材料,然而并非所有食材都具有良好的适印性和加工特性。为提高3D打印食材的适印性,食材中通常会添加碳水化合物、蛋白质、脂质等食品添加剂以改善食材的流变特性和加工特性。本文综述了3D食品打印技术、3D食品打印材料特性、常用的食品添加剂及其对打印材料的流变特性、加工特性和营养特性的影响,从而为3D食品打印技术在食品领域中的应用提供科学依据和理论参考。     

基于果蔬原料的食品3D打印技术及其应用

作为新兴数字化生产技术,3D打印技术已在许多领域中被广泛应用。其在食品领域中的应用可满足人们对食品定制化、个性化营养和数字化营养的需求,能进一步简化食品供应链体系,拓宽食材来源。水果和蔬菜富含多种营养素,是人类饮食的重要组成部分。相对于面团、巧克力、肉糜等食材,水果和蔬菜具有含水量高、难成形、易褐变的特点,因此很难实现直接3D打印。为了更好地了解水果和蔬菜在食品3D打印领域的应用情况,本文从食品3D打印的原料特性要求、果蔬原料特性以及3D打印果蔬材料的加工技术等方面进行了综述,并对其发展趋势作出展望。     

食品3D打印中的食品材料特性与应用研究进展

食品材料是食品3D打印的关键因素。文章总结了目前在食品3D打印中常用食品材料(蛋白质、淀粉、水凝胶、脂肪)的特点,分析了不同材料组合对成形性能的影响,对不易打印材料如何提高印刷效果给予了一定的建议,指出了目前食品3D打印中食品材料发展面临的技术瓶颈,并对未来食品3D打印技术的发展趋势进行了展望。     

食品及软性材料3D打印技术的研究与应用进展

3D打印技术是当前的热门科技,食品及软性材料3D打印技术也取得了不断地进步与发展。总结了3D打印技术的原理、分类及3D打印机的构成,综述讨论了食品及软性材料3D打印技术的研究现状及应用中需要克服的技术难点,对未来食品及软性材料3D打印技术的前景作出了展望。     

4D打印技术在食品加工领域的研究进展

4D打印技术作为3D打印技术的延伸,可以促使打印材料的结构、形状以及功能随时间的变化而发生改变,从而实现打印材料由静态结构向动态结构的转变。4D打印技术作为新兴的数字化生产技术,其早期主要应用于医学和工业领域。近几年,4D打印技术逐渐在食品领域得到了一定的应用。通过4D打印可以设计并生产出营养价值更高、感官品质更佳的新型食品。本文综述4D打印食品技术的原理、影响因素以及打印设备,并进一步地论述4D打印技术在食品加工领域的国内外研究进展及其优势,最后展望4D打印食品技术的发展前景,以期为4D打印技术在食品领域的应用研究提供参考。     

3D食品打印技术研究的最新进展

3D食品打印是指利用3D打印技术将原料按照"逐层打印,堆叠成型"的原理来生产食品。3D食品打印技术具有方便、灵活、个性化等特点,对于传统的食品加工以及人们的生活方式正产生着巨大的影响。回顾了3D食品打印技术的发展历程,系统地介绍了3D食品打印技术的软、硬件原理以及在甜点、肉制品和航空制品中的应用情况,指出了3D食品打印存在的问题并提出了相应解决方案,引导3D食品打印技术健康快速发展。     

食品3D打印技术及其在肉类加工中应用的研究进展

食品3D打印技术是一种具有定制特定形状、实现个性化营养、开发新型资源等功能的未来食品加工技术。在肉类产业中,食品3D打印技术的应用可以实现肉类加工产业链的升级,例如减少原料肉的浪费、提高产品附加值和开发畜禽副产品等。基于此,本文介绍了食品3D打印技术的工作原理,并对肉类原料适印性的研究进行分析与总结,同时,展望食品3D打印技术在肉类生产加工中的应用前景,以期为食品3D打印技术在肉品领域中的应用提供科学依据和理论参考。     

3D食品打印技术将催生健康饮食新理念

<正>说到3D打印技术,现在已逐渐被人们认知,3D食品打印技术的出现又让人们耳目一新。3D打印技术,出现于20世纪90年代中期,是一种以数字模型文件为基础的快速成型技术,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体。这种技术最先应用于模型制造领域,后逐渐被用到医疗产业、建筑设计、文物保护、航天国防和科学研究等其他领域,3D打印机可以完成各种实物打印:从人造心脏膜瓣到建筑     

3D食品打印技术的应用状况与发展趋势

随着3D打印技术的成熟和发展,该技术在食品领域的应用日益广泛。文章介绍了3D食品打印技术的原理、原料、技术特点等,概述了3D食品打印在食品研发中的应用状况,提出了未来发展的主要趋势。     

植物基纳米纤维素在食品3D打印中的应用

3D打印技术通过逐层添加物料的方式实现特定结构物体的快速成型,可根据需求实现对原料组成和成品空间结构的个性化定制,在食品领域具有广阔发展潜力。大多数食品原料不具备可打印性,这制约了用于3D打印的食品原料的来源和种类,限制了3D打印技术在食品行业的应用规模。植物基纳米纤维素来源广泛,具有优异的机械性能和流变特性,能够增强物料的可打印性,是3D打印的理想原料。明确植物基纳米纤维素的功能特点,制备的3D打印墨水特性以及在食品3D打印中应用现状,对充分利用新兴加工技术和新食品原料尤为重要。本文重点介绍植物基纳米纤维素结构特点及与3D打印相适应的功能特性,包括高机械强度,易表面改性,适于打印的流变特性以及较好的生物安全性。在分析凝胶和乳液两种形式的植物基纳米纤维素打印墨水特性和用途的基础上,总结其在食品添加剂、食品包装材料、食品新鲜度指示器、功能物质载体等相关食品领域的应用现状,并展望未来制备新兴功能食品和智能食品包装的前景,以期为相关技术发展提供参考。     

3D食品打印技术及影响因素的研究进展

3D打印技术利用"分层制造、逐层叠加"的制备原理,具有简单、方便、灵活等特点。3D食品打印技术集成3D打印和数字烹饪技术,为食品制造带来了革命性的变革,使其具有定制的形状、颜色、味道、质地,甚至营养。本文主要介绍了3D打印技术的原理、打印原料的应用、以及打印过程中的影响因素,为其提供展望未来的发展方向。根据现有的参考文献,通过现有的3D食品打印机对大众熟悉的食物原材料进行研究,以期为3D打印技术在食品中的应用提供参考。     

食品3D打印技术在现代食品工业中的应用进展

3D打印技术,作为一种集成数字化软件和加工设备为一体的新技术,可以实现物体构造的定制化、可打印以及批量生产.近年来,随着该技术的发展,3D打印技术越来越多地与现代食品工业结合,实现食品生产的高效率、个性化、可持续,同时满足多元化人群的营养需求.基于此,该文介绍食品3D打印技术分类、平台设计、实施方案、打印原料、辅助技术...     

电流体动力学加工技术在食品中的研究进展

电流体动力学加工技术作为一种新型非热加工技术,逐步应用于食品科学技术领域,助力未来食品工业发展。本文对电流体动力学加工技术的工作原理、分类及影响因素,用于食品加工的生物分子原料以及该技术在食品加工中的应用进行详细阐述,同时总结并展望未来该技术在食品领域的发展。电流体动力学加工技术由静电纺丝和静电喷雾技术所组成,该技术可生产功能复杂的微米/纳米级纤维体或微粒,用于食品功能成分的微胶囊包埋、固定化酶、生物传感器与食品活性包装开发、食品3D打印辅助技术等开发。未来研究可以围绕提升纤维体/微粒产量,减少溶剂毒性残留,该技术与食品3D打印融合等方面,助力未来食品工业发展。     

Predicting the extrudability of complex food materials during 3D printing based on image analysis and gray-box data-driven modelling

Material extrudability is a prerequisite for printing 3D structures with extrusion-based food printing. Food materials with different shear-thinning behaviors were printed to develop predictive models for extrudability. A dataset of 131 unique combinations of materials and printing parameters was collected. Image analysis was employed to rapidly quantify extrudability as determined by mode width, line height and width consistency of line filaments. The relation between the printing pressure and the volumetric flow rate followed a power-law relation, which characterizes the extent of shear-thinning of the food materials. Both regression and classification models were trained and tested using the random forest algorithm. The model performance indicated that extrudability can be predicted with moderate to high accuracy by using rheological measurements and printing parameters as inputs. The predictive workflow developed in this study provides a framework to quantitatively assess and predict extrudability for 3D printing of complex food materials.Industrial relevanceExtrusion-based 3D printing has been applied to customize food designs and can potentially enable personalized nutrition. To achieve this, we need to be able to effectively print complex food materials with high accuracy. Variations in composition and rheological properties of complex food materials make achieving proper extrudability not trivial at this moment, and this limits their applicability to extrusion-based food printing. Here, we developed an image analysis tool to measure line filament extrusion of complex food materials that vary in shear-thinning behaviors. We then built predictive models to estimate material extrudability based on material's shear-thinning properties and printing parameters. Data-driven prediction of material's extrudability can help avoid excessive trial-and error experiments in future.     

基于可食用材料的3D打印技术应用进展

可食用材料范围的延伸加快了3D打印技术的发展。但与工程材料相比,针对可食用材料的3D打印技术仍然面临很多的挑战。文章介绍了目前较为成熟的3D打印技术和其应用领域,并阐述了食品3D打印机的结构构成,以及可食用材料3D打印的国内外研究进展。总结分析了可食用材料应用于3D打印中存在的问题,并展望了未来会有更广泛的应用领域,将对3D打印技术发展产生深远的影响。