使用3D打印机生产食品已经成为可能，有可能交付满足消费者在口味，质地，成本，便利性和营养方面的偏爱的产品。在不久的将来，将有可能生产出具有个性化形状，质地，风味和颜色的食品，例如对儿童和老人来说有吸引力且健康的食品。

巴西圣保罗大学路易斯·奎罗斯大学农业学院(ESALQ-USP)的一组研究人员与法国南特大西洋兽医学院，食品科学与工程学院(Oniris)和国家研究所的法国研究人员合作农业，食品和环境(INRAE)的研究已经朝着实现这一目标迈出了一大步。他们正在开发基于改性淀粉的水凝胶，用作食品的3D打印中的“墨水”。

在FAPESP(圣保罗研究基金会)的支持下，该项目的最新成果发表在《国际食品研究》杂志上。ESALQ-USP教授兼校长Pedro Esteves Duarte Augusto说：“在过去的几年中，我们已经开发出各种技术来改性淀粉并获得具有理想特性的凝胶，以用作通过3D打印生产食品的'墨水' 。”该项目的调查人员告诉AgênciaFAPESP。

研究人员生产的第一批凝胶是基于木薯淀粉的。他们自己也开发了一种方法，该方法在同样由FAPESP支持的先前项目中用臭氧改变了淀粉的结构和性质。

他们通过对氧气施加放电来产生臭氧，然后将悬浮有水和木薯淀粉的混合物的气体鼓入容器中，并通过除去水来干燥混合物。结果是改性淀粉。

通过改变过程的各个方面(例如臭氧浓度，温度和时间)，他们能够获得用于3D打印的正确稠度方面具有不同特性的凝胶。

奥古斯托说：“条件的控制使我们能够获得用于其他应用的较弱的凝胶，以及对3-D打印非常理想的较硬的凝胶，因为它们可以保持打印结构的形状而不会流动或失去水分，”奥古斯托说。

在过去的两年中，研究人员开发了另一种淀粉改性方法。这涉及到木薯和小麦淀粉在烤箱中的干燥加热，同时控制温度和时间。

使用这种新方法，他们还能够获得基于淀粉的凝胶，该凝胶显示出最佳的可印刷性，定义为通过增材制造(逐层沉积)制造3-D物体并在印刷后保持其结构的能力。干热处理还扩展了基于小麦淀粉水凝胶的印刷样品的质地可能性。

奥古斯托说：“我们用这两种方法都取得了良好的结果。它们简单，便宜并且易于在工业规模上实施。”

基于木薯和小麦淀粉的凝胶样品是在法国的Oniris和INRAE进行的，该项目是由卢瓦尔河地区创新机构资助的一项开发功能性淀粉基凝胶的3D打印项目，该项目名为“食品4明天”。

通过与法国科学家的合作，ESALQ-USP研究人员Bianca Chieregato Maniglia在Oniris和INRAE进行了博士后研究，应用臭氧和干热技术生产了基于改性木薯和小麦淀粉的凝胶，用于食品的3D打印。

该技术是与ESALQ-USP过程工程研究小组(Ge²P)的其他研究人员合作开发的。

Maniglia说：“参与该项目的所有研究人员的综合经验使我们能够获得具有更好印刷适性的凝胶，从而使食品具有更好的形状，清晰度和质地，而这对于提高产品的可接受性是必不可少的参数。”

新型成分

ESALQ-USP小组现在计划研究生产3-D食品印刷凝胶的其他修饰方法和来源。ESALQ-USP最近购买了3-D打印机，他们将用它来生产用新凝胶开发的结构。

基于改性木薯和小麦淀粉的凝胶可用于印刷食品以外的其他东西，例如生物医学产品(包括药物胶囊和营养保健品)，这些食品不仅可以营养而且还可以带来健康益处。

奥古斯托说：“我们已经通过3D打印和量身定制的食材制造证明了食品生产的可行性。现在，我们计划扩大应用范围并测试其他原材料。”