马铃薯加工团队创建了马铃薯全组分凝胶3D打印性能与吞咽适配性调控新方法

近日，中国农业科学院农产品加工研究所马铃薯加工与品质调控创新团队系统研究了冻融脱水和细菌纤维素对马铃薯全组分凝胶3D打印性能及吞咽适配性的影响机制，相关研究成果发表于《国际生物大分子International Journal of Biological Macromolecules》（JCR一区，IF:8.5）。加工所出站博士后王英飒为论文第一作者，胡宏海研究员和刘倩楠助理研究员为共同通讯作者。

随着全球人口老龄化加剧，吞咽困难已成为影响老年人生活健康质量的重要因素。食品3D打印技术可为吞咽障碍人群制作质地适宜、形态丰富的定制化食品，从而改善其饮食体验与营养摄入。马铃薯作为常见食材，虽适用于易吞咽食品，但其基材在3D打印过程中常面临打印精度低、结构易坍塌等技术挑战。

该研究通过冻融脱水预处理结合细菌纤维素的添加，显著提升了马铃薯全组分凝胶的3D打印适应性。结果表明，冻融脱水与适量细菌纤维素协同作用，增强了凝胶的氢键相互作用，优化了纳米聚集体结构，提高了短程有序度与相对结晶度，改善了水分分布状态，提高了凝胶网络结构的致密性和机械强度。这些结构变化进而提升了复合凝胶流变性能和3D打印精度。根据国际吞咽障碍食物标准（IDDSI）测试，经协同处理后的马铃薯全组分凝胶3D打印食品达到6级（软质且适宜一口吞），符合吞咽困难膳食要求。此外，该处理策略还有效延缓了3D打印食品中淀粉的消化速率。

本研究通过结构调控与性能提升相结合，为开发适用于吞咽障碍人群的高精度、高稳定性3D打印马铃薯基食品提供了可行路径。

该研究得到了国家重点研发计划和国家现代农业产业技术体系的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2026.150135