2026年2月，江南大学食品学院张慜教授团队在国际顶级期刊《Trends in Food Science & Technology》（Q1，中科院1区Top，IF=15.4，即时IF=17.3）发表了题为“New-generation personalized and smart foods: 3D printing under Industry 4.0 to address polysaccharide-functional foods challenges"的综述论文。该文通讯作者为江南大学张慜教授，第一作者为团队博士生牛东乐。
一、述评摘要
多糖类功能食品是未来食品系统的重要组成部分，面临着个性化、自主化、智能化等挑战，探索多糖类功能食品的个性化和智能转型方案至关重要。工业4.0维度的3DP具有实现功能食品的按需功能定制、自主生产系统和智能化调控的新目标的潜力。本文回顾了工业4.0背景下多糖类功能食品的发展和应用。总结了3DP多糖类功能食品的作用机制，并分析了促进功能食品发展的工业4.0技术。深入探讨了工业4.0维度的3DP对推动多糖类功能食品个性化和智能转型的贡献，并提出了一种创新的功能食品发展架构。最后，我们探讨了相关领域的挑战和未来展望。多糖的功能性和3DP的结构设计是多糖类功能食品的主要作用机制。功能食品4.0的关键使能技术包括：纳米技术和生物技术，数字化功能定制，自主系统，物联网，人工智能，大数据，区块链。先进材料和数字化功能定制构成了功能食品4.0的基础，自主系统具有驱动3DP制造升级的潜力，数字化工具是促进功能食品个性化和智能转型的关键技术。本文提出的新型框架有望推动个性化定制、自主制造和智能调控领域的进展，这些系统在学术研究和商业应用方面都具有巨大的潜力。
二、述评亮点
揭示了基于多糖的重组功能性食品3D打印的机制。
对工业4.0的关键技术进行了分析和分类。
数字化定制、自主系统和智能数字工具在“功能食品4.0”中承担关键作用。
本文提出了一个用于个性化和智能转型的“功能食品4.0”的新型框架。
本文探讨了“功能食品4.0”的局限性与挑战。
图1 四次工业革命的示意图
图2 3D打印多糖类功能食品的作用机制
图3 食品工业4.0技术在功能食品中的概念图
图4 基于先进多糖材料和数字化功能定制的多糖类功能食品应用的研究进展
图5 用于自主系统的潜在新型高效打印技术
图6 应用数字工具实现“功能食品4.0”的概念
三、述评结论
个性化和智能化的多糖类功能食品是未来食品系统的必然趋势，而工业4.0维度下的3D打印技术是实现这一转型的关键潜在工具。
工业4.0维度的3D打印通过数字化功能定制、自主系统及智能数字工具，有力推动了多糖类功能食品的智能与数字化转型。基于此，本文提出了一个集成人工智能、物联网、区块链、大数据等技术的“功能食品4.0”新框架，明确了转型的关键步骤与解决方案。
相关领域的未来发展需重点解决体内性能验证、消费者接受度、数据隐私与安全、立法监管以及绿色工业4.0等方面的限制。
图7 一种新型的工业4.0技术驱动的功能食品智能和数字化转型架构
原文链接
https://doi.org/10.1016/j.tifs.2025.105528
作者简介
Introduction
牛东乐 博士生 近照
撰稿 | 牛东乐 博士生
审核 | 张慜 教授
排版 | 尹熠泽 博士生
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