想象一下，能夠享用一顆專為您設(shè)計的糖果，它含有恰到好處的鐵、維生素D或您身體所需的任何其他微量營養(yǎng)素。這不再是科幻小說。瓦倫西亞理工大學(xué)的研究人員與意大利福賈大學(xué)和中國江南大學(xué)合作，開發(fā)了一種3D打印工藝，可以根據(jù)個人需求定制富含微量營養(yǎng)素的糖果。他們的研究發(fā)表在《食品工程雜志》上，為個性化營養(yǎng)的未來開辟了光明的前景。

據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)統(tǒng)計，全球三分之一的人口因缺乏鐵、鋅和B族維生素等必需微量營養(yǎng)素而營養(yǎng)不良。這種情況通常是由于飲食不均衡、吸收障礙或膳食結(jié)構(gòu)單一造成的。面對這一挑戰(zhàn)，生產(chǎn)符合每個人特定需求的定制食品是一項重大突破。因此，根據(jù)創(chuàng)新配方研發(fā)的3D打印糖果有望成為應(yīng)對這些營養(yǎng)缺乏問題的具體解決方案。

3D打印軟糖的照片顯示它們在室溫下可保存6小時（照片來源：Adrián Matas-Gil等人）。

使用3D打印技術(shù)制作的3D打印糖果

這些糖果旨在通過提供根據(jù)個人需求定制的營養(yǎng)素來改善健康。它們由一種名為Ultratex的淀粉凝膠（源自木薯）與瓊脂混合制成。其設(shè)計基于模塊化內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可根據(jù)營養(yǎng)需求整合不同的微量營養(yǎng)素。3D打印憑借其精確性在這一過程中發(fā)揮著核心作用。專用軟件允許用戶定義糖果的形狀和要加入的營養(yǎng)素的確切數(shù)量。然后，這些參數(shù)被轉(zhuǎn)換成數(shù)字模型，使用超細(xì)噴嘴（最大直徑為0.4毫米）打印出來，確保虛擬模型和最終產(chǎn)品之間的高保真度。為了進(jìn)行測試，研究人員使用了最初為巧克力設(shè)計的Foodbot 3D打印機(jī)。

在測試中，研究人員觀察到這些糖果很好地保留了營養(yǎng)成分，口感也令人滿意。它們易于咀嚼，可以保持?jǐn)?shù)小時的穩(wěn)定性，團(tuán)隊認(rèn)為這將有助于其分銷，包括通過自動售貨機(jī)銷售。FoodUPV大學(xué)食品工程研究所的研究員Xavier Martínez Monzó解釋說：“目前取得的成果非常令人鼓舞。我們?nèi)栽诶^續(xù)優(yōu)化某些方面，但這項工作已經(jīng)代表著3D打印在食品行業(yè)健康應(yīng)用方面邁出了重要的一步?！?/span>

3D糖果的X射線圖像顯示了3D打印的保真度及其微觀結(jié)構(gòu)特征（照片來源：Adrián Matas-Gil等人）。

研究人員強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)之一是他們的系統(tǒng)能夠精確定量糖果生產(chǎn)中的微量營養(yǎng)素。與使用固定比例混合物的傳統(tǒng)方法不同，他們的方法可以對即使是少量的營養(yǎng)素進(jìn)行非常精細(xì)的調(diào)整，從而減少浪費(fèi)并優(yōu)化營養(yǎng)效率。此外，使用淀粉-瓊脂混合物等凝膠可確保打印過程中的良好流動性以及快速凝固，這是確保最終產(chǎn)品質(zhì)量的兩個關(guān)鍵要素。

盡管該系統(tǒng)已投入運(yùn)行，但團(tuán)隊仍在繼續(xù)改進(jìn)某些方面，包括內(nèi)部腔體的強(qiáng)度和營養(yǎng)物質(zhì)的長期穩(wěn)定性。目前正在進(jìn)行進(jìn)一步的測試，以提高該工藝的分辨率，并使材料適應(yīng)不同的營養(yǎng)需求。

*封面照片來源：瓦倫西亞理工大學(xué)

編譯整理：3dnatives