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Introduction
3D打印，也称为增材制造，是一种新型的快速成型技术，随着经济的快速发展，人们对现代食品的营养要求越来越高，3D打印可以满足不同人群对食品营养的个性化定制，满足消费者对营养定制的需求，因此食品3D打印技术为食品加工业的发展开辟了新的天地。近年来，针对不同食品配料的材料特性，也开发出了不同类型的食品3D打印机，这为3D打印在食品加工中的应用提供了强大的硬件支持。在过去的10 年中，3D打印技术也因其对未来食品工业的潜在优势而引起了食品科学领域研究人员的关注。3D打印的肉类和水产品可以满足婴幼儿和老年人等特殊人群的需求，解决吞咽困难、食物堆积或消化不良等问题。这将进一步为食品3D打印创造潜在的市场和需求。
本综述旨在介绍食品3D打印的各种方法、食品3D打印的材料要求、提高3D打印对肉糜/鱼糜食品适用性的方法、肉糜/鱼糜3D打印食品在不同人群中的功能应用，强调食品3D打印在个性化营养膳食匹配方面的优势。本文从3D打印工艺入手，阐述了原材料在可打印性、稳定性和适应性等方面的结构特点。从营养学的角度描述了不同人群对3D打印肉糜/鱼糜产品的消化特点。3D打印技术在复杂配方中实现精密打印，从而实现为目标人群提供所需特定营养的目标，潜力巨大。本综述的主要目的是展望3D打印的未来发展，研究方向是针对特定需求开发功能性3D打印食品，以满足市场需求。
适用于肉糜/鱼糜的3D打印方法和3D打印机
根据生产原理，在食品加工领域引入了多种3D打印方法，以满足不同食品设计和材料加工的需求。一般情况下，物料为液态或熔融状态一般采用挤压食品3D打印方法和喷墨打印方法，粉末凝聚态食品3D打印一般采用粉末材料。此外，挤压打印是最适合肉糜/鱼糜制品的3D打印方法，与其他方法相比已经得到了广泛的应用。基于细胞培养肉的生物打印方法已经应用于肉糜/鱼糜的3D打印研究。挤出式3D打印最适合食品3D打印，工艺成熟、成本低，对材料的限制少，且应用范围广，被认为是最适合食品3D打印的。挤出式3D打印机根据挤出原理主要分为3 种类型：注射器挤出式打印机、气动挤出式打印机和螺杆挤出式打印机。挤出式3D打印是最适合食品材料的打印方式，不同的挤出式食品3D打印机对材料的要求不同，也有不同的优缺点。在选择3D打印机时，根据食品材料的材料特点，选择相应挤出原理的食品3D打印机，在不同的材料上进行3D打印，获得消费者喜爱的产品。
提高肉糜/鱼糜3D打印适应性的方法
在食品3D打印的过程中，对材料有严格的要求，并不是所有的材料都可以打印。通过添加食品成分，可以改善材料的流变性能、黏弹性等物理性能，从而提高打印精度和打印稳定性，提高产品的打印适应性。在食品工业中，通常在肉糜中加入食品配料，以增强凝胶强度，改变质地，提高储存稳定性。食品配料的加入可以通过改善材料的流变性能、质地能、水分能在一定程度上提高材料的3D打印适应性，从而通过合理的营养膳食搭配来提高材料的性能，满足消费者对营养和外观的需求。
除了在生产加工过程中影响食品3D打印效果的食品成分外，优化打印参数也是进一步提高3D打印产品质量的一种方式。打印参数的设置不能标准化，需要针对不同的打印材料、不同的打印机设置不同的打印参数。在烹饪前对3D打印食品进行不同的预处理，可以抑制打印产品在烹饪过程中的大变形。3D打印产品的后处理是在产品完成之前影响成型效果的最后一个过程。在生产加工过程中，3D打印产品的大部分材料都不是即食的，需要在消费前进行后处理煮熟。后处理方法不当可能导致打印的3D打印产品变形大。
3D打印肉糜/鱼糜在不同群体中的功能应用
食品3D打印作为近年来备受关注的新兴领域，为食品加工技术的发展和转型带来了新的思路和机遇。近年来，消费者对婴幼儿营养产品的认知度和接受度逐步提高。婴幼儿食品的营养、质地、感官特性是影响3D打印肉糜/鱼糜产品质量的关键因素，未来3D打印肉糜/鱼糜零食将因营养膳食而受到消费者的青睐和婴幼儿的喜爱。随着经济的快速增长和疾病的不断演变，由于能量摄入与消耗的不平衡导致的肥胖日益增多，已成为威胁人类健康和社会发展的全球性公共卫生问题，不容忽视。基于饮食干预的理念，设计个性化的保健食品，实现肥胖的预防和治疗，已成为食品营养科学领域的研究前沿和热点。
目前，许多国家都面临着人口老龄化的问题，肉糜/鱼糜蛋白凝胶质地柔软，触变性高，适合作为3D打印材料，同时满足老年人的质地和营养需求，可用于为老年人和其他需要此类产品的消费者生产定制食品，也可添加膳食纤维强化蛋白凝胶，提高其营养价值。未来研究人员将重点研究3D打印食品的形状、打印精度和稳定性、质地、营养、微观结构和感官特性等3D打印产品的特性。食品3D打印技术的发展，解决了老年人的营养平衡问题。未来，食品3D打印将发展3D打印培养肉、以家禽蛋白、鱼贝类蛋白为基础的特殊膳食产品的可能性，以满足吞咽困难患者、老年患者等特殊饮食需求人群的特殊饮食需求。
结论与展望
目前，食品3D打印处于发展的早期阶段，在成为商业现实之前需要进行重大改进。然而，影响消费者接受新食品配方的关键因素与食品方面（颜色、形状）、感官特性（风味、质地）、营养成分（宏量营养素和微量营养素）和成本有关。特殊的3D打印食品可以用作营养或药物的输送系统，以解决营养不良或满足有健康问题的人的需求。未来，肉糜/鱼糜3D打印的发展前景非常广阔，食品3D打印将从个性化营养保健食品到治疗特定疾病的定制食品。
第一作者
潘燕墨，广东海洋大学食品科技学院2021级食品科学与工程专业博士研究生。获批校优秀学位论文培育项目，以第一作者发表学术论文11篇（其中SCI收录8篇、EI收录1 篇，累计影响因子55.3），ESI全球前1%高被引论文1 篇。获国家授权发明专利4 项、实用新型专利1 项，硕士学位论文被评为校优秀硕士学位论文，在国内国际学术会议上作学术报告4 次，获优秀报告3 次；获国家奖学金2 次，同时获省级三好学生、校优秀研究生干部等荣誉称号30余项。
通信作者
刘书成，博士，教授，博士生导师，现任广东海洋大学食品科技学院院长、国家虾蟹产业技术体系虾加工与保鲜岗位科学家、广东省领军人才、广东省扬帆计划高层次人才、广东省海洋食品绿色加工技术研究团队负责人，兼任国际食物营养与安全协会理事、中国食品科学技术学会预制食品专业委员会常务委员和非热加工技术分会常务委员、中国水产学会水产品加工与综合利用分会委员、广东省食品学会副理事长等。主要从事海洋食品绿色保鲜与加工基础理论和关键技术研究。近年来，主持国家重点研发计划课题、国家自然科学基金面上项目等项目10余项，发表SCI收录论文100余篇，获PCT途径美国授权发明专利1件和国家授权发明专利15 件，制修订地方标准3 件，出版《对虾加工与利用》《水产食品加工学》和《食品优化试验设计》等专著教材，荣获中国海洋科学技术一等奖。
韩宗元，博士，研究方向为动物源食品蛋白质/肽与油脂的结构与功能。主持、参与国家自然科学基金青年项目、面上项目、国家863项目、省级自然科学基金项目等10余项。第一作者或通讯作者在
Critical Reviews in Food Science and Nutrition
Food Hydrocolloids
Food Chemistry
Food and Function
LWT-Food Science and Technology、《食品科学》等期刊发表SCI/EI论文20余篇；申请专利30 项，授权10 项。以第一完成人获得省级自然科学学术成果三等奖1 项、市级自然科学学术成果二等奖1 项，以第二完成人获得省级自然科学学术成果一等奖1 项。受邀作为
Food Hydrocolloids、Food Chemistry、Food Research International、Industrial Crops and Products、Food a
nd Function、LWT-Food Science and Technology
Meat Science
J
ournal of the Science of Food and Agriculture等国内外期刊审稿人。
Trends in the development of 3D printing minced meat/surimi from the perspective of structure and function
Yanmo Pana, Zongyuan Hana*, Qinxiu Sunab, Yang Liua, Hongwu Jia, Shucheng Liuab*
a
Guangdong Provincial Engineering Technology Research Center of Prefabricated Seafood Processing and Quality Control, Guangdong Provincial Engineering Technology Research Center of Seafood, Guangdong Provincial Engineering Laboratory for Marine Biological Products, Guangdong Provincial Key Laboratory of Aquatic Products Processing and Safety, College of Food Science and Technology, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524088, China
b
Collaborative Innovation Center of Seafood Deep Processing, Dalian Polytechnic University, Dalian 116034, China
*Corresponding authors.
Abstract
3D printing is characterized by customizability, rapid prototyping, on-demand manufacturing, and decentralized/distributed manufacturing. Minced meat/surimi has high nutritional value, and by changing the composition, rheological and textural properties of the materials, 3D printed meat and aquatic products can meet the needs of special populations such as infants, young children, and the elderly, to solve the problem of swallowing difficulty, food accumulation or indigestion. However, minced meat/surimi is not directly printable, and the multi-component complex system composed of protein-polysaccharide-fat affects its printability, and the structure-property changes of this system during the printing process in relation to interactions and nutrient digestion still need to be explored in depth. This paper starts with the 3D printing process to illustrate the structural characteristics of raw materials on printability, stability, and adaptability. The digestive characteristics of different people for 3D printed minced meat/surimi products are described from the perspective of nutrition. 3D printing technology has a great potential to achieve precise printing in complex formulations, thus realizing the goal of providing specific nutrients to target populations.
Reference:
PAN Y M, HAN Z Y, SUN Q X, et al. Trends in the development of 3D printing minced meat/surimi from the perspective of structure and function[J]. Journal of Future Foods, 2026, 6(3): 389-399. DOI:10.1016/j.jfutfo.2025.04.007.
文章翻译由作者团队提供
编辑：龚艺；责任编辑：梁安琪
封面图片来源：摄图网
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为汇聚全球智慧共探产业变革方向，搭建跨学科、跨国界的协同创新平台，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心、国家市场监督管理总局技术创新中心（动物替代蛋白）、中国食品杂志社《食品科学》杂志（EI收录）、中国食品杂志社《Food Science and Human Wellness》杂志（SCI收录）、中国食品杂志社《Journal of Future Foods》杂志（ESCI收录）主办，西南大学、 重庆市农业科学院、 重庆市农产品加工业技术创新联盟、重庆工商大学、重庆三峡学院、西华大学、成都大学、四川旅游学院、西昌学院、北京联合大学、 中国健康管理协会特殊食品与植物营养分会共同主办 的“ 第三届大食物观·未来食品科技创新国际研讨会 ”， 将于2026年4月25-26日 （4月24日全天报到） 在中国 重庆召开。
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为系统提升我国食品营养与安全的科技创新策源能力，加速科技成果向现实生产力转化，推动食品产业向绿色化、智能化、高端化转型升级，由北京食品科学研究院、中国食品杂志社《食品科学》杂志（EI收录）、中国食品杂志社《Food Science and Human Wellness》杂志（SCI收录）、中国食品杂志社《Journal of Future Foods》杂志（ESCI收录）主办，合肥工业大学、安徽农业大学、安徽省食品行业协会、安徽大学、合肥大学、合肥师范学院、北京工商大学、中国科技大学附属第一医院临床营养科、安徽粮食工程职业学院、安徽省农科院农产品加工研究所、安徽科技学院、皖西学院、黄山学院、滁州学院、蚌埠学院共同主办的“第六届食品科学与人类健康国际研讨会”，将于 2026年8月15-16日（8月14日全天报到）在中国 安徽 合肥召开。
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