西浦学者3D食品打印研究获评ESI高被引论文
2022年06月23日
西交利物浦大学智能工程学院孙捷博士的两篇论文被科睿唯安基本科学指标（Clarivate's Essential Science Indicators，简称ESI）评为过去五年高被引论文，这两篇论文均与3D食品打印研究相关。ESI高被引论文是指与同年、同领域发表的其他论文相比，被引用次数排名前 1% 的论文。
孙博士介绍说，近十年来，3D打印技术的应用逐渐扩展到食品加工领域，催生了3D食品打印。“3D食品打印是把液态或半固态的巧克力酱、面粉糊、果酱以及营养物质等可食用材料当作‘墨水’放入3D打印机中，按照一定的比例调配在一起，可以‘打印出’饼干、蛋糕等食物，再加热烘焙后，能够做出既满足人体的营养需求又美味的食物。”她解释道，“因此，定制化是食品打印的一大特色。”
（图为3D食品打印、制作流程。）
孙捷博士主要从事食品材料成型问题、3D打印以及数字化加热烘培等方面的研究。她表示，在发表这两篇高被引论文时，学术界关于3D食品打印的研究还比较少，因此受到想要了解或从事相关研究人员的关注。她在文中提出了一些有预见性的观点，并就这项技术的前景进行了展望，“例如食品打印可以应用在航空航天、健康饮食等方面；引入静电纺丝、微胶囊技术能够帮助控制纤维和营养分配，进一步提高打印工艺。”
潜在应用场景
孙博士介绍道，食品打印最初是由美国国家航空航天局（NASA）提出来的，因此该技术被认为在航空航天领域非常有潜力。“目前，宇航员在太空吃的都是冻干食品，很难定制化，如果我们可以将3D打印机带入太空，就可以综合各种原料制作美食供宇航员享用。”
她补充说，这项技术也可以帮助改善老年人的饮食。“研究表明，饮食缺乏多样性可能会对情绪产生负面影响，均衡膳食对健康很重要，但很多老年人只能吃麦片、粥等软食。如果我们使用3D打印技术，就可以综合考量食物的软硬程度和营养所需，设计出质地松软、老年人可以轻松咀嚼消化的食物，同时还能让他们摄入充足的营养。”
（图片说明：左侧为多材料曲奇设计图，右侧为实际打印出的曲奇）
孙博士表示，未来，食品打印技术或许能够拓宽人类食物的来源。例如稻壳是非常有营养的物质，但因为口感太差不能直接食用，如果借助3D打印技术，可以先把它打碎、碾成粉末，再添加到一些食物里面，这样既有营养又保证了口感；如果一个地区遭遇了饥荒，这样的做法或许也可以从扩大食品原料的角度增加食物数量。
“此外，随着人们对个人健康越来越关注，有更多人赞同‘轻食’的理念，不再完全以口味为导向，而是以健康为导向，也会根据一些比较精确的数据来定制自己的饮食。因此，这也是食品打印一个非常有潜力的发展方向。”孙博士总结道，“我希望能看到食物打印技术被更广泛地应用在帮助人类拥有健康生活上。”
点击标题链接阅读两篇论文： An Overview of 3D Printing Technologies for Food Fabrication，Extrusion-based food printing for digitalized food design and nutrition control。
学者简介
孙捷博士在新加坡国立大学获得博士学位，于2015年加入西交利物浦大学，在中国和新加坡拥有二十余年广泛的学术工作经验。现任智能工程学院高级副教授、智能机电系代理系主任。
（记者：金画恬 翻译：韩香音 编辑：胡秋辰）
2022年06月23日