年4月15日，沈阳农业大学食品学院李斌教授团队在农林科学TOP期刊CriticalReviewsinFoodScienceandNutrition（IF：7.）在线发表了题为“3Dfoodprinting:Applicationsofplant-basedmaterialsinextrusion-basedfoodprinting”的综述文章，系统阐述了植物性材料在挤出式食品打印中的最新研究进展。团队带头人李斌教授和康奈尔大学刘瑞海教授为本文的通讯作者，团队成员王明爽博士和李冬男老师为文章的共同第一作者。
1、简介
3D食品打印技术具有定制化食品设计、个性化营养、简化食品供应链和拓宽食品材料来源等诸多优势。目前，可应用于食品打印的方法有4种，包括选择性激光烧结、挤出式打印、粘结剂喷射和喷墨打印，其中挤出式打印是目前最主要的3D食品打印方法。过去几年里，已开发出巧克力、面团、马铃薯泥、糖粉、奶酪、鱼糜凝胶、水果和蔬菜等多种挤出式食品打印材料。
打印食品的质量是由材料特性、加工因素和后处理决定的，大多数研究集中在这些方面。由于食品材料特性是成功打印的关键，也是影响打印精度的最重要因素。因此，开发新型可打印食品材料已成为研究热点。在过去三年中，原始研究的数量激增，极大地扩大了可打印食品材料的范围。这些研究中关于动物性材料的报道相对较少，大多数集中在植物性材料上。随着植物性食品对人类健康的积极影响得到更广泛的认可，其越来越受欢迎。目前，就植物性材料在挤出式食品打印中的应用进展缺乏全面系统的综述。该文章首先概述了挤出式食品打印材料。然后就近年来植物性材料在挤出式食品打印中应用的显著成果和新兴趋势进行了综述，包括热熔融材料（巧克力）、水凝胶材料和软材料（谷类食品和果蔬类材料）三类。最后，讨论了3D食品打印技术面临的挑战以及未来的发展前景。旨在为植物性材料3D打印的未来研究提供更直观的概述和指导。
2、挤出式食品打印材料概述
材料要求
用于3D食品打印的材料必须满足三个基本要求：可打印性、适用性和后加工性。可打印性是指材料易于被3D打印机控制和沉积，且在沉积后可以保持形状稳定性。适用性是指材料具有实现特定功能的能力。例如，通过将营养价值融入独特的结构设计，可以满足人群的特定营养需求。后加工性是指材料在打印后经受进一步处理的能力。为了追求耐烹饪的材料结构，防止后加工过程中食品材料性能遭到破坏，选择物理化学性能、流变性能和机械性能合适的食品材料对打印食品的后期处理至关重要。材料分类一般来说，食品材料可以根据其可打印性分为三类：天然可打印材料、不可打印的传统食品材料和替代性材料。天然可打印材料很容易从打印喷嘴挤出，无需添加添加剂，例如水凝胶、蛋糕霜、软奶酪、鹰嘴豆泥和巧克力。这种材料表现出很高的稳定性，并且可以在沉积后保持打印形状，通常不需要后处理。而大米、肉类、水果和蔬菜等传统食品本质上是不可打印的材料，它们需要使用添加剂来改善其流变特性，使其可打印。此外，富含蛋白质、膳食纤维和生物活性物质的材料，如藻类、真菌、羽扇豆和昆虫，可作为替代性材料应用于食品打印领域。材料结合机制根据打印材料的结合机制，挤出式食品打印可分为三类（见图1）：热熔融挤出、水凝胶成型挤出和软材料挤出。3、植物性材料在挤出式食品打印中的应用
3.1热熔融材料
巧克力是应用于挤出式食品打印的热熔融材料。年，Hao等人成立了ChocEdge公司，开发了第一台巧克力3D打印机ChocALM，这是3D巧克力打印机商业化的先驱。之后，ChocEdge公司开发了ChocCreator。随后又有多家公司开发出3D巧克力打印机（表1）。
尽管3D巧克力打印的商业化程度很高，但文献报道相对较少。目前的研究为巧克力基打印材料的发展提供了几个方向，包括开发营养丰富/质构改善的打印配方、优化打印工艺和参数、设计专门的打印机以及开发新的打印方法。
3.2水凝胶材料
通常，3D打印用水凝胶的研究包括以下一项或多项：开发新型水凝胶材料、优化打印参数、开发和改进打印机，以及建立打印材料或打印过程的理论模型。
开发新型水凝胶材料大多数研究的目的是优化配方，确定不同成分、成分浓度和其他条件对水凝胶流变性和打印性的影响，以及阐明流变性和打印性之间的关系。除了单一的亲水胶体，对复合材料的研究越来越广泛，如Liu,Bhandari等人（）开发了由卡拉胶-黄原胶-淀粉组成的多组分凝胶体系，García-Segovia等人（）开发了由糖浆、黄原胶和魔芋胶组成的凝胶体系。目前对多糖水凝胶的研究非常广泛，而植物蛋白和多糖类化合物复合的打印材料也逐渐受到
