本文介紹了中國農(nóng)業(yè)大學(xué)宋弋（通信作者）等發(fā)表在《中國食品學(xué)報》第24卷第2期的《植物基納米纖維素在食品3D打印中的應(yīng)用》。
3D打印，也被稱為增材制造，是一種新興的物體成型技術(shù)。與將整塊原材料通過減少物料得到預(yù)期形狀的傳統(tǒng)工藝相反，3D打印運用可黏合材料，通過逐層添加物料的方式堆積成預(yù)先設(shè)計好的三維物體，具備快速成型、高度定制、工藝簡單的優(yōu)點，被視為可引發(fā)潛在工業(yè)革命的前沿技術(shù)。在食品領(lǐng)域，3D打印技術(shù)由于逐層添加食物原料的加工方式，可突破工藝限制，生產(chǎn)傳統(tǒng)制造方法難以實現(xiàn)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，降低生產(chǎn)成本，擴(kuò)大原料的使用范圍，實現(xiàn)個性化的定制調(diào)控，滿足特殊膳食需求。
在可打印材料中，纖維素是自然界分布最廣泛、儲量最豐富的天然有機(jī)高分子化合物，也是最易獲取的綠色可再生資源之一。將纖維素通過機(jī)械處理結(jié)合化學(xué)分解法得到的具有納米尺度的纖維素材料，即為納米纖維素。納米纖維素的理化特性因其納米級的尺寸與纖維素存在很大差異，其比表面積、機(jī)械性能、結(jié)晶度等特性相對于纖維素更為出色，是一種高性能的可再生納米材料。此外，用于生產(chǎn)納米纖維素的植物原料來源廣泛，可充分利用秸稈、棉、竹、木材等農(nóng)林副產(chǎn)物資源，實現(xiàn)高值化利用。
植物基納米纖維素因其優(yōu)良的力學(xué)性能和流變學(xué)特性而適用于3D打印技術(shù)，可有效提高材料強(qiáng)度，增強(qiáng)可打印性。來源于植物的天然特性也使其能夠滿足食品領(lǐng)域?qū)υ习踩缘囊螅谑称?D打印領(lǐng)域具有良好的發(fā)展?jié)摿椭匾膽?yīng)用價值。因此，進(jìn)一步明確植物基納米纖維素的理化特性和功能特性，探究其在食品3D打印中的應(yīng)用潛力，對發(fā)展未來食品加工技術(shù)和新食品原料尤為重要。
基于此，文章首先綜述了植物基納米纖維素結(jié)構(gòu)特性及與3D打印相適應(yīng)的功能特性，包括機(jī)械強(qiáng)度、表面改性、流變特性以及生物安全性；其次，在分析凝膠和乳液兩種植物基納米纖維素打印墨水形態(tài)和特性的基礎(chǔ)上，總結(jié)其在食品添加劑、食品包裝材料、食品新鮮度指示器、功能物質(zhì)載體等相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀；最后，對未來新型功能食品和智能食品包裝設(shè)計的前景進(jìn)行了展望，以期為相關(guān)技術(shù)的發(fā)展提供參考。
圖. 3D打印添加CNC的泥糊類食品實物圖
圖. CNF/海藻酸鈉復(fù)配凝膠負(fù)載姜黃素/氯霉素
基金項目：國家自然科學(xué)基金面上項目
原文鏈接：https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=ttOPOQ75YvJQovtU5YTsBng4u-maaznL1mYb6glsax5Xhk33PoRXOyX4bOQInVqSOu8z1obSJ8g5kIWiA74Yg8_6HxKstDxHnp6BQG9AP0qcT9Rf5-bVng==&uniplatform=NZKPT
