试想,能够品尝一颗根据个人营养需求定制的糖果,其含有的铁、维生素D或其他必需微量营养素均精准匹配身体所需。这一场景已从科幻走进现实。由瓦伦西亚理工大学领衔,联合意大利福贾大学与中国江南大学的研究团队,成功开发出一种3D打印工艺,可生产富含定制化微量营养素的糖果。该研究成果发表于《食品工程杂志》,为个性化营养领域开辟了全新路径。
据世界卫生组织(WHO)统计,全球约三分之一人口存在铁、锌、B族维生素等关键微量营养素缺乏的问题,这通常源于饮食不均衡、吸收障碍或膳食结构单一。在此背景下,开发符合个体需求的定制食品具有革命性意义。基于创新配方的3D打印糖果,正是针对此类营养缺乏问题的精准解决方案。
3D打印糖果的技术实现
研究团队采用木薯源Ultratex淀粉凝胶与琼脂复合基材,构建出具备模块化内部结构的糖果载体。这一设计允许根据个体营养需求,精准嵌入不同种类的微量营养素。3D打印技术的核心优势在于其毫米级精度控制:通过专用软件,用户可自定义糖果形状及营养素添加量,参数经转换后由超细喷嘴(最大直径0.4毫米)执行打印,确保虚拟模型与实体产品的高度一致性。测试阶段,研究人员使用原本为巧克力设计的Foodbot3D打印机完成了原型制作。
实验数据显示,3D打印糖果在营养保留率与感官品质上均表现优异。样品质地柔软易咀嚼,且能在数小时内保持结构稳定,这一特性为其通过自动售货机等渠道分销提供了可能。瓦伦西亚理工大学食品工程研究所研究员XavierMartínezMonzó表示:"当前成果极具鼓舞性。尽管仍在优化部分性能,但这项工作已标志着3D打印技术在健康食品领域迈出关键一步。"
系统优势与持续改进
该技术的核心突破在于微量营养素的精准量化能力。相较于传统固定比例混合工艺,该系统可实现对微量营养素的超精细调控,即便极低剂量也能精准分配,从而减少原料浪费并提升营养效率。此外,淀粉-琼脂凝胶体系的流动性与快速凝固特性,成为保障打印精度与成品质量的关键因素。
尽管当前系统已具备功能性,研究团队仍持续优化多项技术指标,包括增强内部腔体结构强度、提升营养物质的长期稳定性,以及拓展材料对不同营养需求的适配性。更高分辨率的打印工艺与多材料兼容性开发,正成为下一阶段的研究重点。
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