吞咽障礙患者的福音，迪肯大學(xué)定制3D打印食物

3D打印食品一直是3D打印領(lǐng)域的重要應(yīng)用之一，比如3D打印巧克力、煎餅、糕點(diǎn)等等，這些都是為了給正常人提供個(gè)性化的食物。而對(duì)于吞咽困難的人，3D打印也有其獨(dú)特的作用。

吞咽障礙或吞咽困難影響全球約8％的人口，并可能對(duì)患者的營(yíng)養(yǎng)，呼吸和心理健康產(chǎn)生嚴(yán)重后果。 近日，南極熊獲悉，澳大利亞迪肯大學(xué)的研究人員最近在3D打印食品方面取得了突破，有可能顯著提高這些人的生活質(zhì)量。

△團(tuán)隊(duì)成員之前的3D打印食品實(shí)驗(yàn)之一

Susan Balandin教授是一名語(yǔ)言病理學(xué)家，是進(jìn)餐時(shí)間管理和吞咽障礙方面的專家。據(jù)她介紹，“中風(fēng)，癡呆，終身嚴(yán)重殘疾，如認(rèn)知功能障礙或腦癱等常常使患者難以吞咽食物，需要改變食物和體液的質(zhì)地”。

目前的質(zhì)地改良食品通常是軟的、切碎成一口大小、濕潤(rùn)和成漿，這樣做的結(jié)果是，吃飯變得功能和同質(zhì)化，破壞了人生最大樂(lè)趣之一。根據(jù)Balandin的說(shuō)法，問(wèn)題在于，傳統(tǒng)的改良餐常常被認(rèn)為是糊狀和無(wú)吸引力的，導(dǎo)致拒絕食物和營(yíng)養(yǎng)不良，或者拒絕食用改良食物，從而增加窒息或吸入性肺炎的風(fēng)險(xiǎn)，特別是在老年人中在老年護(hù)理設(shè)施。“

在大學(xué)言語(yǔ)病理學(xué)家和工程師的共同努力下，3D打印被用來(lái)開(kāi)發(fā)一種改變食物的新方法。 該團(tuán)隊(duì)試圖利用該技術(shù)的設(shè)計(jì)和定制的可能性，創(chuàng)造出比通常提供給吞咽困難患者的改良餐食更多的可口食物。

3D打印食品允許將不同的口味，質(zhì)地和顏色分層成期望的形狀，而不需要食品添加劑。 這個(gè)想法是能夠打印容易吞咽的食物，這些食物也根據(jù)特定的個(gè)人的審美和口味喜好而被個(gè)性化。

團(tuán)隊(duì)3D打印實(shí)驗(yàn)選擇的成分是金槍魚(yú)罐頭，這是一個(gè)很好的蛋白質(zhì)來(lái)源，以及南瓜和甜菜根，以提供水果和蔬菜豐富的必要維生素和礦物質(zhì)。

該團(tuán)隊(duì)使用的3D打印機(jī)是EnvisionTEC GmbH Bioplotter，這是一種成本低于500美元的擠出系統(tǒng)。由于這是一項(xiàng)調(diào)查研究，該團(tuán)隊(duì)不想投入太多，雖然有一些替代3D打印食品技術(shù)可用。

現(xiàn)在已經(jīng)決定魚(yú)的形狀可以適用于這種金槍魚(yú)菜，所以他們?cè)赟olidworks CAD軟件中創(chuàng)建了一個(gè)魚(yú)的數(shù)字化三維模型，然后將其切片，準(zhǔn)備打印。金槍魚(yú)組成了魚(yú)的主體，而用甜菜根制成的紫色鰭片，南瓜泥制成橙色的眼睛和鰓。打印總時(shí)間很快，從開(kāi)始到結(jié)束大約3分鐘。

經(jīng)過(guò)幾次試驗(yàn)之后，研究小組發(fā)現(xiàn)，醋酸纖維素的透明薄膜是打印的最佳表面。常規(guī)廚房中使用的標(biāo)準(zhǔn)防油紙和鋁箔制備表面沒(méi)有提供足夠的表面摩擦力以使打印的第一層貼附自身，從而對(duì)結(jié)構(gòu)的其余部分造成不利影響。完成的餐點(diǎn)由熟練的廚師和其他一些業(yè)余愛(ài)好者進(jìn)行測(cè)試，他們確認(rèn)這種定制的3D打印菜肴的味道是好的，并且與以傳統(tǒng)方式制作的非常相似。

盡管該項(xiàng)目取得成功，但仍然缺乏3D打印系統(tǒng)處理食品安全的知識(shí)，這可能會(huì)影響技術(shù)進(jìn)一步擴(kuò)大的能力。最近由歐洲食品安全局（European Food Safety Authority）支持的一份報(bào)告警告說(shuō)，目前還沒(méi)有對(duì)3D打印食品的安全性進(jìn)行嚴(yán)格審查，詳細(xì)記錄了潛在危害和后續(xù)風(fēng)險(xiǎn)。這些包括可能危害健康的熱生成化合物的形成，以及受污染或骯臟打印機(jī)墨盒的微生物風(fēng)險(xiǎn)以及打印機(jī)碎片闖入食物等物理風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)銷售墨盒中的不合格原材料，還有可能造成食品欺詐。

希望這些問(wèn)題將隨著技術(shù)變得更容易獲得解決，3D打印食品的需求也會(huì)增長(zhǎng)。迪肯工程學(xué)院教授Abbas Kouzani教授說(shuō)，3D食品打印技術(shù)有朝一日可以讓企業(yè)大規(guī)模地生產(chǎn)個(gè)性化的餐飲，這對(duì)醫(yī)院和老年護(hù)理機(jī)構(gòu)的日常運(yùn)營(yíng)將是非常有利的。他表示，“預(yù)計(jì)未來(lái)五年該技術(shù)將會(huì)得到改善和顯著增長(zhǎng)，需要進(jìn)一步的研究來(lái)調(diào)查3D食品打印改善健康和福祉的潛力以及經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)”。

編譯自：3ders