顾泽鹏，李美雯，余林蔓，刘 洋，曾 珍，刘韫滔

    (四川农业大学食品学院 四川雅安 625014)

    3D 打印是一种利用计算机建模，以逐层堆积的方式构造对象的技术[1]，目前被广泛应用于食品、航空、医药等众多领域[2]。近年来，3D 食品打印技术得到迅速发展，与传统手工制作相比，3D 打印能够根据不同人群需求定制营养成分，制造精细纹理结构[3-4]。4D 打印是对3D 打印的扩充，在3D 打印的基础上引入时间轴[5]，通过特定外加刺激，如pH、微波、光等条件使食品发生感官或营养成分的可预测变化[6]。对4D 打印的研究也日益增长。

    迄今为止，通过改良3D 打印设备来提高打印效率，探寻打印参数并改善打印工艺，以及通过改善食品本身的流变特性以提高打印精度，成为3D食品打印的研究热点[7-9]。针对天然淀粉基材料打印精度低、喷头挤出性能差等缺点，范东翠等[10]通过蓝莓果粉与马铃薯淀粉结合形成更加致密的淀粉网络结构，增加其表观黏度，进而改善打印的精度。虽然加入食品添加剂能够显著改善3D 打印印刷的能力，但是会影响食品原有的风味，并且若添加过量也会造成食品安全问题[11]。相反，通过改变加工方式在不引入外源化合物的前提下，能使食品材料展现出良好的3D/4D 打印特性[12]。例如，小麦蛋白凝胶强度能够在一定条件的微波下得到加强[13]，同时经微波加工的食品也会在色泽、质感等感官方面发生变化[14]。

    本文从加热、研磨、盐离子处理等角度综述其对打印食品的流变、水分分布、微观结构和感官的改善作用，并提出建议和展望，为推动3D/4D 打印研究提供理论参考。

    1 3D/4D 打印技术概述

    3D 打印又称增材制造(AM)，从2007 年康奈尔大学第1 次引入食品领域后就得到广泛关注[15]。利用3D 打印，研究人员可以根据人群的个性化需求，开发众多结构精妙、功能性强的食品。例如，随着咀嚼吞咽障碍的老年患者的日益增加，Xing等[16]制作出基于食用菌基的易吞咽高值化3D 打印食品。Derossi 等[17]通过在食材中添加儿童所需营养素，定制出以改善儿童健康水平为目的的水果零食。Muthurajan 等[18]以土豆皮为原料制作3D打印面条，实现了零价值土豆皮工业废料的增值。可见，3D 打印技术能够更好地服务生活并创造出社会价值。

    3D 打印的基本原理如图1 所示，在印刷前利用CAD 建立模型，将模型导入系统，用软件读取模型横截面信息，将物料填入注射器。在打印过程中，将物料按横截面形状以线条挤出 ......