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3D 食品打印技术 带来新一轮食品加工革命?

来源:客户端

发布时间:2019-07-19 16:54:59

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记得星际迷航的电影里,食品制造商Replicator能够把任何食物分子都变成可口美味的佳肴。而如今的3D食物打印技术也能够把不同的原料做成各式各样的菜品。曾经,这一切似乎只能存在于科幻电影里,现在,它就在我们身边真实上演。来自3D系统的ChefJet、自然机器公司创造的Foodin等不同的3D食物打印制造商,都陆续推出了创新产品。这些食物打印机拥有着无限的创造力,可以制作出巧克力、意大利面、糖果,甚至其他美食。

然而,3D食品打印的最初结果并不理想,因为这些食物印刷品大多是用糖糊制成的,并不适合食用,随着相关技术的发展,特别是FDM的出现,这一问题很快得到解决。现在,可以用这些3D食品打印机做糖果、巧克力,甚至是日常的饭菜。

3D打印机的主要优势体现在设计的自由性上,它能够被广泛地运用于其他领域。事实上,3D打印机能够创建出传统方法难以制造的复杂形状,同样这也成为3D食品打印的优势之一。

最初,大多数尝试食品制造的机器都是修改过的FDM打印机。目前,已经有了专门生产精致美味的3D食品打印机,但是这种3D食品打印技术的未来会是怎样?它又能真的彻底改变人们传统的做饭和就餐方式吗?


3D食品打印广泛应用于航天食品

2006年,美国宇航局开始研究3D打印食品,一些人把这个项目称为3D食品打印的起源。

直到2013年,美国宇航局开发了另一个高级食品研究项目,3D食品打印才被真正运用。当时,美国宇航局的项目任务其实很简单:如何能为执行高空作业的宇航员提供更加健康、方便而美味的食物?通过与BeeHex公司的合作,他们联合研发了Chef3D——能够打印披萨的3D机器,操作十分简单。

总之,在航天飞行中运用3D食品打印的目的是为了让宇航员的太空生活更加愉快舒适,即使是面对长距离的飞行任务,宇航员也不用担心。美国宇航局看到了这项新技术的优势所在,目前太空旅途中的食物单调而乏味,宇航员们没有更多的选择,而3D食品打印可以丰富食物的种类和口感,对宇航员的吸引力更大。

目前,许多公司已经意识到了这一新的发展机遇,并开始使用这项技术。食品公司正利用3D食品打印技术生产出各式花样的食品如糖果、巧克力、意大利面、蔬菜混合物等。


可有效应对孩子挑食和老人营养健康

如果在超市可以买到同样的食品,甚至可以自己做,那为什么要把精力放在这项新技术上呢?

确实,对人们来说,3D食品打印是一项相对较新的技术,打印食物因为鲜为人知,所以人们往往会选择拒绝这种食物。自然机器公司的CEO兼联合创始人利奈特·库克斯玛表示,她第一次接触3D食品时也是这个反应,虽然它和普通加工过的包装食品看上去并无两样。利奈特解释说,“如果你吃的食物来自食品制造商,实际上就是在吃3D打印食品。”事实上,3D食品打印与食品制造商加工食品的工作原理类似,食物可以通过机器直接进入模具,然而,当你有了3D食品打印机,可以随心所欲地决定要用什么原材料来制作。

利奈特还特意强调了3D打印食品为食物加工带来了更多可能性。发明创新机器的实验研究员乔纳森·布鲁丁格也同意利奈特的观点。

毋庸置疑,这项技术确实能创造出更多的创新型食物,精心设计的口味、健康营养的元素、绿色制作的环境等都体现出了3D打印食品的明显优势。还记得食品加工的最后一次革命是在70多年前——微波炉的诞生。现在,是时候迎来一场新一轮的革命了。

现代社会的人们往往会更注重饮食,但快餐店反而变得越来越受欢迎,孩子们变得挑食,甚至抵制西兰花这种蔬菜,以致他们无法吸收身体必需的营养。利奈特·库克斯玛认为,一旦人们接触到了3D打印出的印刷食物,这种情况便会有所改变,“人们会重新燃起对食物的兴趣。”她解释道。

利奈特家里也有一个3D食品打印机,她深刻地体会到了这点。尤其是和孩子们在一起时,通常正常形态的菠菜会被孩子们拒绝,但通过3D打印出的菠菜小恐龙就会受到孩子们的热烈欢迎。

此外,3D食品打印可以迎合各种不同的饮食习惯。如今,素食主义、无谷蛋白、无乳制品等潮流正在兴起,而3D食品打印技术可以很好地应对这些日益增长的新趋势。还可以将其他电子设备与3D食品打印机做一个很好的协调。利奈特举了一个卡路里追踪器的例子,这个追踪器会把相关数据传输到3D食品打印机上,从而生成一份专属的定制餐点。

乔纳森·布鲁丁格介绍了3D食品打印对人类健康的另一作用,即在医院的应用。首先,通过3D食品打印出来的食物可以很好地应对病人的营养需求,帮助他们更快恢复。像Biozoon公司这样的分子食品,可以针对老人不同的身体状况提供合适的营养粥,但老人在食物咀嚼上仍会遇到困难,而以3D的方式重新打印后的粥,老人们的接受程度更高。

一位来自哥伦比亚大学的研究人员表示,“3D食品打印可以把医学和人类营养无缝结合,帮助病人更愉快地进食。”这不仅意味着3D打印食品能够满足病人的基本营养需求,还意味着能将个别药物融入其中。


进入大众厨房还有待时日

3D食品打印还提供了使用其他蛋白质来源的可能性。虽然在西方许多国家,人们不愿意吃昆虫,但在一些国家,吃昆虫是一件再正常不过的事。因这种小昆虫的蛋白质含量非常高,具有很好的营养价值。

设计师苏萨纳·苏亚蕾斯在她“昆虫烤面包”项目中指出,人们现在需要减少肉类的消费,作为肉类的替代品,她选择昆虫。尽管现在西方人对昆虫食品不愿接受,但昆虫食品的制作能够产生更少的甲烷、消耗更少的水。无疑,未来昆虫会是一种受大众欢迎的环保食品。

在3D食品打印的帮助下,原本令人生厌的昆虫将被重新塑造成更具吸引力的形状,从而看上去更具食欲。“美学对食物选择上的影响有据可查,食物的外观可以直接影响人们对它的接受度和味觉体验。”

3D食品打印同样可以解决食物浪费的问题。人们的冰箱里时常会剩下一些品质完好但不够“好吃”的食物,3D食品打印能够让这些“不好吃”的食物重新改头换面,让人重新接受并喜爱它。比如,冰岛的一家鱼片制造商,他们在食物加工过程中会留下一些残余物,没有人会购买这样品相的生鱼片。于是,他们与3D食品打印商进行合作,将那些品相不好的生鱼片做成看上去更美味的形状。

虽然3D食品打印技术可以被广泛应用到其他领域,人们对此也十分感兴趣,但它仍面临着一个巨大难题,那就是通过3D打印后的食品仍需进行烹饪加工。利奈特表示,公司正在攻克这一难题,想要把3D食品打印机变成一个完整的日常食物处理器。

乔纳森在研究这一难题,他的工作重点是在打印过程中使用激光烹饪食物。激光烹饪是利用激光的热量进行烹饪的一种精确方法,研究人员目前正在研究不同食物要用到的不同激光。乔纳森主要研究蓝色和红外激光。蓝色激光可以产生穿透性的烹饪效果,而红外激光主要是将表面烤出很好吃的样子,通过二者结合,几乎可以呈现完美的效果。然而,这些激光的背后,操作它们的软件需要高度精准的控制,才能达到匹配的速度和温度。

乔纳森说:“我们最终的目标是要把这两种激光结合起来,连贯地运用到一台机器上,这台机器能够让人随心所欲地烹饪食物。”

虽然相关技术还不成熟,人们对于厨房要有一台3D食物打印机也还没有做好心理准备,但看好3D食物打印的人认为这只是时间问题。苏萨纳说:“任何暗示惯性行为变化的项目,尤其是与食物有关的项目,人们都需要很长的一段时间才能接受。”

自然机器公司的创始人表示,“我们的目标也不是要把所有的食物都从3D打印机里打印出来,它只是厨房用具之一,可以供我们选择和尝试,以便节省我们的烹饪时间。”

乔纳森表示:“3D食品打印的未来很快就要到了。想让人们接受它,不过只是包装和销售的问题,就像之前的微波炉一样。同样,3D食品打印也会经历这个过程。”

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