你的食物是“打印”出来的

黄红华

自3D打印技术出现以来，3D打印食品这个概念对很多人来说已不再陌生。一些商家陆续推出了可以食用的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。

不过，在现实生活中，3D打印食品的社会认可度尚低于传统食品。专家表示，3D食品打印技术仍处于起步阶段，还有许多问题需要解决。

近年来，3D打印作为一种新型技术，利用“分层制造、逐层叠加”的制备原理，广泛应用于社会多个领域，比如零件、玩具、医疗器械，甚至包括房子这类建筑物。

2014年，位于西班牙巴塞罗那的自然机器公司向市场推出首款3D食品打印机。这款名为Foodini的机器使用3D技术，可将食物打印出来，制作出甜品、汉堡、面包、巧克力或意大利面。据介绍，每台Foodini售价约为1000欧元（约合7662元人民币）。

3D打印食品的原理基于3D打印技术，只不过是把原料换成食材，再对3D打印机进行改造，使其适合食物烹饪。3D食物打印机一般包括三个组成部分：打印系统、操作控制平台、食物胶囊。先将可食用的打印材料放入食物胶囊里，再将食谱输入机器，启动开关，打印喷头就会通过熔聚成型技术，按照预先设计的造型将食材以层层叠加的方式“打印”出来。

“3D打印食品是一种增材制造的过程，食品从无到有，一层层打印。而普通食品一般是减材制造，通过对原材料的精加工，最终定型的食品变小。”江南大学食品学院教授张慜表示。

据专家介绍，3D打印技术在食品方面的应用主要包含以下几大类：烘焙食品（饼干、蛋糕、甜点）、零食产品（薯片、小吃）、糖果（巧克力、杏仁糖、口香糖、软糖、果冻）、水果和蔬菜产品（水果泥、水果汁、蔬菜水果果冻或凝胶）。另外，市面上也出现了一些用于制作红肠的3D打印肉。

尽管3D打印技术应用到食品领域的时间不长，但有较大的市场潜力。据全球第二大市场研究机构Markets & Markets预测，到2025年，全球3D打印食品市场规模将达到4.25亿美元。

3D食品打印技术的一大优势，就是可以满足个性化定制食品的需求。随着生活水平的提高，人们对食品多元化、自主化的需求正在快速增长。比如，同样是糖果，3D打印能按照自己的需求，制作出不同形状、不同配方的产品。“普通食品很多都是模式化的，这有利于标准化和流水线作业，但是3D打印食品正好相反，每一次的制作都可以不一样。”张慜说。

老年人和儿童这样的特殊人群对于食物也有特殊的要求，比如在食物的柔软度方面，这也能通过3D打印技术来实现。传统食品的柔软度往往由食材和制作方法决定，很难改变;而3D打印可以制作出比传统食品更柔软、更易咀嚼的食物。

3D打印技术还能有利于配比食品内部的营养。如果通过传统食品摄入，只能通过调整食量来控制，3D打印却只需调整食物本身。它能根据不同人群身体的不同需要，调整食物所包含营养成分的比例。例如，糖类、蛋白质等人体所必需的物质，不同身体状况的人需求量并不一样。这一点对病人以及从事一些特殊职业的人来说（比如航天员等）尤为重要。据称，美国国家航空航天局（NASA）已经决定投资12.5万美元，授权一家厂商研发可以打印太空食品的3D食品打印机，用于改善航天员饮食。

有专家表示，未来30年，随着人们越来越重视个人健康，3D食品打印技术的个性化优势将进一步释放。尤其在一些生活水平较高的家庭，3D打印机可以充当家庭的智能营养师，按照每日提供的个性化营养配方，通过对营养的精准调控，定制打印自己的一日三餐。

就像任何一种新事物出现一样，3D打印食品的问世也存在不少争议，比如其个性化在受到一部分消费者青睐的同时，也被一部分人认为华而不实，只是一种噱头。

此外，3D打印食品目前的确还存在一些不足之处。

首先，在食品安全性、口味以及质地方面，3D打印食品存在先天性不足。“通常来讲，3D打印食品的制作时间较长，在长时间打印过程中，如果温度控制不当的话，食品容易变质。”张慜表示。

与传统食品相比，有些3D打印食品外观看起来可能比较美观，但口味和质地都要明显逊色于传统食品。这是因为口味和质地主要取决于食品的复杂化学组成，而3D打印尚无法轻易复制这种组成。

其次，它在生产加工效率方面不如传统食品。3D打印食品的制作过程从原料准备到设备调试，再到食品挤出后的冷却固化等步骤，加起来要比传统食品所花费的时间多得多。因此，目前的食品3D打印用于小规模的个性化制作尚可，而投入大批量的食品生产明显不现实，时间成本亟待降低。

最后，在技术推广层面，3D打印食品还有许多工作需要完善。“目前，打印设备的软件和硬件都有待重新开发。因为食品体系比较复杂，而现在的3D打印机都是从塑料打印、金属打印直接转变过来，它的打印特性以及调控都会对食品打印产生影响。受制于技术上的缺陷，3D食品打印技术的规模应用比较差。”张慜说。

尽管3D打印食品存在不少不足，但3D打印技术还在不断发展完善。在不久的将来，随着营养构成、生产速度等技术难题逐步化解，以及3D打印技术人才增多，会有更多的3D打印食品端上老百姓的餐桌，与传统食品一起丰富大家的食谱。“我个人对3D打印食品的发展前景比较乐观。”张慜说。

3D打印让食物“垃圾”也能派上用场

美国艾恩德霍芬科技大学毕业生Elzelinde Van Doleweerd与中国的一家科技公司合作，共同开发利用剩余食品制作的3D打印食品。

这些由食物“垃圾”为原料制作出来的食品包括由紫甘薯和大米制成的脆脆饼干样品，颜值极高，一点都看不出“垃圾”的样子。这些都是荷兰3D打印食品公司Upprinting Food精心设计出来的。

面包、水果和蔬菜等都是制作这些3D打印食品的原料。不过，其中最重要的原料来源于中国人餐桌上最常见的食物——米饭。

在中国，米饭是大部分人的主食，一日三餐过后，会有相当一部分的米饭被浪费。因此Van Doleweerd用米饭代替面包，再加上蔬菜、水果制作出一种可用于3D打印的食品糊。

这种糊状物是如何制作的呢？蔬菜和水果皮在食物垃圾中挑选并洗净后，便在高温环境中不断蒸煮。与此同时，制作者将面包晾干、将米饭蒸煮出来。最后，所有已经处理过的食材经过粉碎、混合、研磨和筛分，糊状物就制作完成了。

这些糊状物可利用3D打印机打印出形状并烘烤。烘烤过程中，高温将食材完全脱水，这样就不会发生细菌活动。通过这种方式，食物可以安全食用，也可以在很长一段时间内保存。烘焙过后的食品，松脆可口，口感很像饼干。

在荷兰，面包、乳制品、蔬菜和水果经常被浪费。通过Upprinting Food的项目，这些被浪费的食物被转化为新的食品。Van Doleweerd表示，“在荷兰，我们浪费了很多面包。当面包干了，我们就不再喜欢吃了。因此我开始用旧面包制作食品糊”。

从目前不断增长的人口来看，未来需要更多的食物。但另一方面，目前生产的食物中有三分之一被浪费掉了。希望在这些黑科技的加持下，可以减少食物的浪费。

（编辑宦菁 huanjing0511@sohu.com）