质构分析在3D打印食品中的重要性

3D打印已成为许多行业中设计和制造工具的主流，食品行业就是其中之一，创新是关键的营销策略。消费者会购买对“有趣”或“健康”有新认识的产品，它是食品工业中非常有用的工具，通过可食用产品的媒介使数字化设计栩栩如生，并允许完全定制。

使用此工具，可以定制一种或一餐食品的成分，以满足医院或护理院中患者的需求，从而实现更好的康复条件。3D打印也有可能让那些使用健康追踪工具的人生活更轻松，将来用户的健康追踪器有可能将数据发送到3D打印机，打印机将输出完全根据用户量身定制的餐食。

对于关心环境的人来说，这种方法可能会很有吸引力，因为它会消耗掉原本打算扔掉的食物，这种食物可能没有足够的吸引力出售，例如生产过程中留下的残留物，但是可以借助3D打印将其制成更具吸引力的形状。

许多人都在尝试减少肉类的摄入量，而这通常也是出于对环境的关注。 3D打印可以在此领域提供帮助，因为它具有使用其他蛋白质来源（如昆虫）的能力。在西方，人们不愿吃昆虫，这是不幸的，因为昆虫含有极好的蛋白质来源，比肉类更环保，产生的甲烷更少，消耗的水也更少，3D打印可以将昆虫蛋白质重新改造成更具吸引力的形状。

对于那些为了动物福利避免食用肉类的消费者来说，有一些公司正在研究用植物材料制成的3D打印的肉类。植物性肉类替代品的一个常见缺点是其质地与真品不够接近。然而，3D打印可以完美地调整结构，对其进行微调以匹配真实肉块的口感和质构参数。对于这种类型的研究，质地分析仪至关重要。同样的概念也适用于每一种3D打印产品类型：尽管食品已被改造成新颖的形状，但其质地必须保持吸引力。

以下是有关该主题的最新研究：

江南食品科学技术国家重点实验室的科学家一直在研究填充量和打印变量对糙米3D打印精度和质地特性的影响。3D打印是一种新兴技术，可以应用于多种食品的加工，旨在评估糙米的可印刷性，并评估三个变量（喷嘴尺寸，周长和填充密度）对3D打印样品质量属性的影响，他们使用TA.XT2质地分析仪对圆柱样品进行了TPA测试。

质地特性（硬度和胶粘性）与填充密度密切相关，其次是周长和喷嘴尺寸，而认为喷嘴尺寸不仅会改变孔隙率，而且会改变沉积的层数，从而间接影响质地特性。此外，由于空隙率的降低，可以大大减少印刷时间，这是提高印刷效率并通过形成内部结构来降低硬度的好方法。

相同的研究小组一直在研究3D打印的气炸马铃薯零食的质地变化，方法是改变其内部结构，以降低含油量。消费者经常寻找替代传统食品的低脂替代品，例如本研究中描述的替代品非常有价值，他们使用TA.XT2质地分析仪对3D打印的样品进行切割测试。结果表明，可以通过改变3D打印的气炸马铃薯零食的内部结构来改变其质地特性，为基于马铃薯零食提供一种减少油脂的新方法。

与此同时，在印度，来自印度食品加工技术研究所的研究人员一直在研究用米粉混合料制作蛋黄和蛋清的3D打印技术。3D打印是一种用于定制食品制造的新兴技术，经过良好优化的配方也可用提供送大量和微量营养素，并且鸡蛋中富含营养素并具有功能特性。

这项研究比较了蛋黄和蛋清与米粉混合物的可印刷性，重点是优化挤出印刷参数。他们使用TA.HDplus质地分析仪对混合物样品进行全质构分析。研究发现，蛋黄和蛋清在自然状态下是不可印刷的，但添加了米粉就可以使其适合印刷。