想在用餐时享用 3D 打印的胡萝卜和蟋蟀吗

随着全球人口持续老龄化和增长，对富含蛋白质的食物的需求预计也将同步增加。这也引起了人们对与传统饲养动物作为食物相关的温室气体、土地和水消耗增加的担忧。

在非洲、亚洲和南美洲的一些地区，人们已经开始转向昆虫、植物和藻类的替代蛋白质来源，以获得可持续、营养丰富的食物。然而，食用昆虫的想法对于世界其他地方来说可能是一个令人不舒服的概念。

“这种替代蛋白质的外观和味道可能会让许多人感到不安。这就是 3D 食品打印的多功能性面临挑战的地方，因为它可以改变食物呈现的方式并克服消费者抑制的惯性，”教授解释说来自新加坡科技与设计大学 (SUTD) 的合著者 Chua Chee Kai。

例如，胡萝卜等众所周知的食物可以与蟋蟀等替代蛋白质混合，为消费者带来更熟悉的味道。然后，这种胡萝卜和蟋蟀的混合物可以通过 3D 食品打印机进行挤压，从而制作出具有视觉吸引力的菜肴，从而吸引感官。

然而，众所周知，为 3D 食品打印组合不同的食品油墨并对其进行优化是一项艰巨的任务，因为它通常使用基于试错的方法来完成。

来自 SUTD 的 Chua 教授和团队与来自 Khoo Teck Puat 医院 (KTPH) 和中国电子科技大学 (UEESTC) 的研究人员合作，设计了一种系统工程方法，以有效地将替代蛋白质纳入食品墨水中。使用这种方法来优化蛋白质墨水，研究团队通过减少实验运行来最大限度地减少时间和资源。

在他们的研究中，“系统工程方法优化多组分替代蛋白质强化 3D 打印食品墨水”发表在Food Hydrocolloids上，该团队使用已建立的工程技术，响应面方法学，并将其应用于 3D 食品印刷。

电子科技大学首席研究员张毅教授解释说：“替代蛋白质可能成为我们未来蛋白质摄入的主要来源。这项研究提出了一种优化食品墨水的系统工程方法，从而可以轻松创建和定制视觉上令人愉悦的、美味的和“用替代蛋白质增强营养充足的食物。我们希望我们的工作能够鼓励消费者多吃这些不熟悉但可持续的食品。”

研究团队使用中央复合设计方法优化具有三个变量的蛋白质墨水配方——胡萝卜粉、蛋白质和黄原胶。胡萝卜粉有助于为配方油墨提供机械强度以及味道、营养和颜色。

与此同时，他们试验了大豆、螺旋藻、蟋蟀、黑水虻幼虫和丝胶蛋白等替代蛋白质。配方墨水经过了 3D 可打印性和脱水收缩实验测试，优化的墨水实现了最大的可打印性和最小的脱水收缩。

该论文的通讯作者兼 SUTD 的研究助理 Aakanksha Pant 补充说：“这项研究也可以

推广到其他食品成分，并且可以包括食品油墨的响应，如质地、适印性、渗水性，以进行优化。响应面方法方法可能会导致研究人员采用类似的方法来优化构成复杂多组分食品成分的 3DFP 食品油墨。”