想象一下，能夠享用一顆專(zhuān)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(yíng)養(yǎng)素。這不再是科幻小說(shuō)。瓦倫西亞理工大學(xué)(xué)的研究人員與意大利福賈大學(xué)(xué)和中國江南大學(xué)(xué)合作，開(kāi)發(fā)(fā)了一種3D打印工藝，可以根據(jù)個(gè)人需求定制富含微量營(yíng)養(yǎng)素的糖果。他們的研究發(fā)(fā)表在《食品工程雜志》上，為個(gè)性化營(yíng)養(yǎng)的未來(lái)開(kāi)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(yíng)養(yǎng)素而營(yíng)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)(chǎn)符合每個(gè)人特定需求的定制食品是一項重大突破。因此，根據(jù)創(chuàng )(chuàng)新配方研發(fā)(fā)的3D打印糖果有望成為應(yīng)對這些營(yíng)養(yǎng)缺乏問(wèn)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(shí)（照片來(lái)源：Adrián Matas-Gil等人）。

使用3D打印技術(shù)(shù)制作的3D打印糖果

這些糖果旨在通過(guò)提供根據(jù)個(gè)人需求定制的營(yíng)養(yǎng)素來(lái)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(yíng)養(yǎng)需求整合不同的微量營(yíng)養(yǎng)素。3D打印憑借其精確性在這一過(guò)程中發(fā)(fā)揮著(zhù)核心作用。專(zhuān)用軟件允許用戶(hù)定義糖果的形狀和要加入的營(yíng)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(lái)，確保虛擬模型和最終產(chǎn)(chǎn)品之間的高保真度。為了進(jìn)(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(guān)察到這些糖果很好地保留了營(yíng)養(yǎng)成分，口感也令人滿(mǎn)意。它們易于咀嚼，可以保持?jǐn)?shù)小時(shí)的穩(wěn)定性，團(tuán)隊認(rèn)為這將有助于其分銷(xiāo)，包括通過(guò)自動(dòng)售貨機(jī)銷(xiāo)售。FoodUPV大學(xué)(xué)食品工程研究所的研究員Xavier Martínez Monzó解釋說(shuō)：“目前取得的成果非常令人鼓舞。我們?nèi)栽誒^續(xù)優(yōu)(yōu)化某些方面，但這項工作已經(jīng)(jīng)代表著(zhù)3D打印在食品行業(yè)(yè)健康應(yīng)用方面邁出了重要的一步?！?/span>

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

研究人員強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)(diǎn)之一是他們的系統(tǒng)能夠精確定量糖果生產(chǎn)(chǎn)中的微量營(yíng)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(yíng)養(yǎng)素進(jìn)(jìn)行非常精細(xì)的調(diào)整，從而減少浪費(fèi)并優(yōu)(yōu)化營(yíng)養(yǎng)效率。此外，使用淀粉-瓊脂混合物等凝膠可確保打印過(guò)程中的良好流動(dòng)性以及快速凝固，這是確保最終產(chǎn)(chǎn)品質(zhì)(zhì)量的兩個(gè)關(guān)(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)(jìn)某些方面，包括內(nèi)部腔體的強(qiáng)度和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(zhì)的長(cháng)期穩(wěn)定性。目前正在進(jìn)(jìn)行進(jìn)(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(yíng)養(yǎng)需求。

*封面照片來(lái)源：瓦倫西亞理工大學(xué)(xué)

編譯整理：3dnatives