你的食物是“打印”出來的

黃紅華

自3D打印技術出現以來，3D打印食品這個概念對很多人來說已不再陌生。一些商家陸續推出了可以食用的3D打印食品，如3D打印餅干、3D打印巧克力以及3D打印肉制品等。

不過，在現實生活中，3D打印食品的社會認可度尚低于傳統食品。專家表示，3D食品打印技術仍處于起步階段，還有許多問題需要解決。

近年來，3D打印作為一種新型技術，利用“分層制造、逐層疊加”的制備原理，廣泛應用于社會多個領域，比如零件、玩具、醫療器械，甚至包括房子這類建筑物。

2014年，位于西班牙巴塞羅那的自然機器公司向市場推出首款3D食品打印機。這款名為Foodini的機器使用3D技術，可將食物打印出來，制作出甜品、漢堡、面包、巧克力或意大利面。據介紹，每臺Foodini售價約為1000歐元（約合7662元人民幣）。

3D打印食品的原理基于3D打印技術，只不過是把原料換成食材，再對3D打印機進行改造，使其適合食物烹飪。3D食物打印機一般包括三個組成部分：打印系統、操作控制平臺、食物膠囊。先將可食用的打印材料放入食物膠囊里，再將食譜輸入機器，啟動開關，打印噴頭就會通過熔聚成型技術，按照預先設計的造型將食材以層層疊加的方式“打印”出來。

“3D打印食品是一種增材制造的過程，食品從無到有，一層層打印。而普通食品一般是減材制造，通過對原材料的精加工，最終定型的食品變小。”江南大學食品學院教授張慜表示。

據專家介紹，3D打印技術在食品方面的應用主要包含以下幾大類：烘焙食品（餅干、蛋糕、甜點）、零食產品（薯片、小吃）、糖果（巧克力、杏仁糖、口香糖、軟糖、果凍）、水果和蔬菜產品（水果泥、水果汁、蔬菜水果果凍或凝膠）。另外，市面上也出現了一些用于制作紅腸的3D打印肉。

盡管3D打印技術應用到食品領域的時間不長，但有較大的市場潛力。據全球第二大市場研究機構Markets & Markets預測，到2025年，全球3D打印食品市場規模將達到4.25億美元。

3D食品打印技術的一大優勢，就是可以滿足個性化定制食品的需求。隨著生活水平的提高，人們對食品多元化、自主化的需求正在快速增長。比如，同樣是糖果，3D打印能按照自己的需求，制作出不同形狀、不同配方的產品。“普通食品很多都是模式化的，這有利于標準化和流水線作業，但是3D打印食品正好相反，每一次的制作都可以不一樣。”張慜說。

老年人和兒童這樣的特殊人群對于食物也有特殊的要求，比如在食物的柔軟度方面，這也能通過3D打印技術來實現。傳統食品的柔軟度往往由食材和制作方法決定，很難改變;而3D打印可以制作出比傳統食品更柔軟、更易咀嚼的食物。

3D打印技術還能有利于配比食品內部的營養。如果通過傳統食品攝入，只能通過調整食量來控制，3D打印卻只需調整食物本身。它能根據不同人群身體的不同需要，調整食物所包含營養成分的比例。例如，糖類、蛋白質等人體所必需的物質，不同身體狀況的人需求量并不一樣。這一點對病人以及從事一些特殊職業的人來說（比如航天員等）尤為重要。據稱，美國國家航空航天局（NASA）已經決定投資12.5萬美元，授權一家廠商研發可以打印太空食品的3D食品打印機，用于改善航天員飲食。

有專家表示，未來30年，隨著人們越來越重視個人健康，3D食品打印技術的個性化優勢將進一步釋放。尤其在一些生活水平較高的家庭，3D打印機可以充當家庭的智能營養師，按照每日提供的個性化營養配方，通過對營養的精準調控，定制打印自己的一日三餐。

就像任何一種新事物出現一樣，3D打印食品的問世也存在不少爭議，比如其個性化在受到一部分消費者青睞的同時，也被一部分人認為華而不實，只是一種噱頭。

此外，3D打印食品目前的確還存在一些不足之處。

首先，在食品安全性、口味以及質地方面，3D打印食品存在先天性不足。“通常來講，3D打印食品的制作時間較長，在長時間打印過程中，如果溫度控制不當的話，食品容易變質。”張慜表示。

與傳統食品相比，有些3D打印食品外觀看起來可能比較美觀，但口味和質地都要明顯遜色于傳統食品。這是因為口味和質地主要取決于食品的復雜化學組成，而3D打印尚無法輕易復制這種組成。

其次，它在生產加工效率方面不如傳統食品。3D打印食品的制作過程從原料準備到設備調試，再到食品擠出后的冷卻固化等步驟，加起來要比傳統食品所花費的時間多得多。因此，目前的食品3D打印用于小規模的個性化制作尚可，而投入大批量的食品生產明顯不現實，時間成本亟待降低。

最后，在技術推廣層面，3D打印食品還有許多工作需要完善。“目前，打印設備的軟件和硬件都有待重新開發。因為食品體系比較復雜，而現在的3D打印機都是從塑料打印、金屬打印直接轉變過來，它的打印特性以及調控都會對食品打印產生影響。受制于技術上的缺陷，3D食品打印技術的規模應用比較差。”張慜說。

盡管3D打印食品存在不少不足，但3D打印技術還在不斷發展完善。在不久的將來，隨著營養構成、生產速度等技術難題逐步化解，以及3D打印技術人才增多，會有更多的3D打印食品端上老百姓的餐桌，與傳統食品一起豐富大家的食譜。“我個人對3D打印食品的發展前景比較樂觀。”張慜說。

3D打印讓食物“垃圾”也能派上用場

美國艾恩德霍芬科技大學畢業生Elzelinde Van Doleweerd與中國的一家科技公司合作，共同開發利用剩余食品制作的3D打印食品。

這些由食物“垃圾”為原料制作出來的食品包括由紫甘薯和大米制成的脆脆餅干樣品，顏值極高，一點都看不出“垃圾”的樣子。這些都是荷蘭3D打印食品公司Upprinting Food精心設計出來的。

面包、水果和蔬菜等都是制作這些3D打印食品的原料。不過，其中最重要的原料來源于中國人餐桌上最常見的食物——米飯。

在中國，米飯是大部分人的主食，一日三餐過后，會有相當一部分的米飯被浪費。因此Van Doleweerd用米飯代替面包，再加上蔬菜、水果制作出一種可用于3D打印的食品糊。

這種糊狀物是如何制作的呢？蔬菜和水果皮在食物垃圾中挑選并洗凈后，便在高溫環境中不斷蒸煮。與此同時，制作者將面包晾干、將米飯蒸煮出來。最后，所有已經處理過的食材經過粉碎、混合、研磨和篩分，糊狀物就制作完成了。

這些糊狀物可利用3D打印機打印出形狀并烘烤。烘烤過程中，高溫將食材完全脫水，這樣就不會發生細菌活動。通過這種方式，食物可以安全食用，也可以在很長一段時間內保存。烘焙過后的食品，松脆可口，口感很像餅干。

在荷蘭，面包、乳制品、蔬菜和水果經常被浪費。通過Upprinting Food的項目，這些被浪費的食物被轉化為新的食品。Van Doleweerd表示，“在荷蘭，我們浪費了很多面包。當面包干了，我們就不再喜歡吃了。因此我開始用舊面包制作食品糊”。

從目前不斷增長的人口來看，未來需要更多的食物。但另一方面，目前生產的食物中有三分之一被浪費掉了。希望在這些黑科技的加持下，可以減少食物的浪費。

（編輯宦菁 huanjing0511@sohu.com）