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Com o aumento de doenças crônicas relacionadas à dieta, como obesidade, diabetes tipo 2 e doenças cardiovasculares, há uma necessidade urgente de soluções alimentares mais saudáveis e personalizadas. No entanto, as intervenções dietéticas atuais frequentemente falham em abordar a variabilidade interindividual, exigindo soluções mais personalizadas e tecnologicamente orientadas para combater doenças relacionadas à dieta. O rápido avanço das tecnologias da Indústria 4.0 está transformando o setor alimentício, aprimorando a qualidade, a segurança e a nutrição dos alimentos, prometendo superar desafios relevantes. Esta revisão explora como a inteligência artificial (IA), a impressão 3D de alimentos, a realidade aumentada (RA), a análise de big data e a Internet das Coisas (IoT) estão remodelando a ciência alimentar e a nutrição. Enquanto a IA aprimora a nutrição de precisão e dietas personalizadas, a impressão 3D cria alimentos funcionais adaptados às necessidades individuais. A RA e outras tecnologias imersivas melhoram o engajamento do consumidor, enquanto a IoT e a análise de big data otimizam o monitoramento de alimentos e as intervenções em saúde. Apesar de seu potencial transformador, desafios como acessibilidade, obstáculos regulatórios e escalabilidade devem ser enfrentados para garantir a adoção equitativa e maximizar os benefícios para a saúde.