《Food Hydrocolloids》：Gelatin in 3D Food Printing: Insights into Processing, Protein Composition, and Functional Properties—A Review
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3D食品打印技术中明胶的加工特性、蛋白组成与凝胶行为关联及其在3DFP中的应用研究。
作者：马丹丹（Dandan Ma）、何成浩（Chenghao He）、曾毛毛（Maomao Zeng）、王兆军（Zhaojun Wang）、陈秋明（Qiuming Chen）、陈杰（Jie Chen）、何志勇（Zhiyong He）
单位：江南大学食品科学与资源国家重点实验室，中国江苏省无锡市214122
摘要
明胶是一种天然来源的、可生物降解的生物聚合物，具有热可逆的凝胶化特性，因此特别适合用于基于挤出的3D食品打印（3DFP）技术。近年来，在优化配方和打印参数方面取得了显著进展，以提高基于明胶的材料的加工性能。然而，明胶的凝胶化和流变行为受其蛋白质组成、加工条件及分子结构的影响较大，尽管这些因素对打印性能起着决定性作用，但目前相关研究仍相对不足。本文综述了明胶提取和加工方面的最新进展，描述了其物理化学性质和凝胶化特性，探讨了蛋白质组成对凝胶行为的影响，并评估了其在3DFP中的应用。通过整合现有研究成果，旨在阐明明胶的结构-功能关系，为下一代3DFP技术的定制配方提供理论支持。
章节摘录
引言
3D食品打印（3DFP）作为一种变革性技术，为个性化营养和数字烹饪提供了可能，能够精确沉积可食用材料，从而制造出具有特定形状、质地和营养成分的定制食品（Chen等人，2019；Dick等人，2019）。在众多用于3DFP的生物聚合物中，明胶因其良好的热凝胶化行为、生物相容性和优异的成膜性能而受到广泛关注。明胶的生产
明胶的生产通常包括六个主要步骤：原料选择、预处理、温水提取、干燥、灭菌和包装（图1）。每个步骤都对最终明胶的质量和功能特性至关重要。值得注意的是，明胶的特性受到原料来源、预处理方式及干燥方法等因素的显著影响。明胶的性质
明胶的蛋白质组成主要体现在其平均相对分子量（AAC）和分子量分布（MWD）上，这两者主要由原料来源和提取方法决定。这些组成特性对明胶的关键物理化学性质（如热可逆凝胶化能力和乳化能力）起着关键作用（Abedinia等人，2020；Enrione等人，2020；Huang等人，2018）。在基于挤出的3DFP系统中，热可逆凝胶化特性尤为重要。用于3DFP的明胶
由于明胶的热可逆凝胶化特性、良好的流变性能以及广泛的可用性，它作为功能性材料在3DFP中受到了越来越多的关注。在基于挤出的系统中，打印质量和形状再现性不仅取决于打印机的技术参数，还取决于打印基质的固有性质。明胶能够发生可逆的溶胶-凝胶转变，同时与其他可食用聚合物具有良好的相容性，因此成为理想的打印材料。结论与未来展望
明胶的热可逆凝胶化特性、可调的流变性能以及生物相容性使其成为基于挤出的3DFP的理想候选材料。本文综述了明胶加工的最新进展、其结构-功能关系以及在打印食品系统中的应用。特别强调了蛋白质组成（包括MWD和氨基酸谱）对凝胶化和流变行为的影响。研究结果表明，这些分子层面的特性对3DFP性能具有重要影响。作者贡献声明
何志勇（Zhiyong He）：撰写、审稿与编辑、项目监督、资金获取、概念构思。陈杰（Jie Chen）：撰写、审稿与编辑、监督、实验研究。陈秋明（Qiuming Chen）：撰写、审稿与编辑、监督。王兆军（Zhaojun Wang）：撰写、审稿与编辑、监督。曾毛毛（Maomao Zeng）：撰写、审稿与编辑、监督。何成浩（Chenghao He）：撰写、审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、实验研究。马丹丹（Dandan Ma）：撰写、审稿与编辑。未引用文献
Abedinia等人，2020a；Bahar等人，2017；Bahar等人，2018；Cao等人，2020a；Chow等人，2021a；Enrione等人，2020a；Kanwate等人，2019a；Li等人，2021a；Maki和Annaka，2020a；Mantihal等人，2020a；Pradarameswari等人，2018a；S Santana等人，2020a；Sompie等人，2015a。
致谢
作者感谢中国国家重点研发计划（2022YFF1100204）和中国国家自然科学基金（项目编号31771978）的财政支持。
