结合三维(3D)打印机、激光或其他软件驱动过程的烹饪设备可能很快会取代传统的烹饪设备，如烤箱、炉灶和微波炉。但是，人们会愿意在厨房柜台上使用3D打印机——即使是设计得像高端咖啡机那样漂亮的3D打印机——来精确校准保持健康所需的微观和宏观营养吗?3D食品打印会改善我们的营养方式吗?将这种技术商业化需要克服哪些障碍?
哥伦比亚大学的机械工程师们正在Hod Lipson教授的创意机器实验室努力解决这些挑战。在npj食品科学今天发表的一篇新的观点文章中，实验室的博士后乔纳森·布鲁廷格(Jonathan Blutinger)探讨了这些问题和更多问题，与佩斯大学营养与营养学教授克里斯滕·库珀(Christen Cooper)讨论了3d打印食品技术的优点和缺点，3d打印食品与我们吃的“正常”食品相比如何，以及我们厨房的未来景观。
自Lipson的实验室2005年首次引入食品印刷技术以来，该技术就已经存在，但迄今为止，该技术仅限于少量未煮熟的食材，导致许多人认为菜肴不那么开胃。布鲁廷格的团队突破了这一限制，他们打印出了一道菜，由7种食材组成，用激光就地烹饪。为了这篇论文，研究人员设计了一个3d打印系统用可食用的食物墨水——包括花生酱、能多益和草莓酱——制作起司蛋糕。作者指出，多层食品的精确打印可以生产更多定制化的食品，提高食品安全性，并使用户能够在不同的环境中选择不同的食品控制养分含量吃饭更容易。
“因为3D食品打印仍然是一项新兴技术，它需要一个支持行业的生态系统，如食品盒制造商、可下载的食谱文件，以及创建和共享这些食谱的环境。它的可定制性使其特别适用于植物性肉类市场，在植物性肉类市场，质地和味道需要精心制定，以模仿真正的肉类，”布鲁廷格说。
为了展示3D食品打印的潜力，该团队测试了各种芝士蛋糕设计，包括七种关键成分:全麦饼干、花生酱、Nutella、香蕉泥、草莓酱、樱桃细雨和糖霜。他们发现，最成功的设计是用全麦饼干作为蛋糕每一层的基本成分。事实证明，花生酱和能多益酱最适合作为支撑层，形成“水池”，以容纳更软的成分:香蕉和果酱。多成分设计演变成多层结构，遵循与建筑结构相似的原则;需要更多的结构元素来支持更软的基材，以实现成功的多成分分层打印。
库珀说:“加工食品的低营养价值是我们面临的一个巨大问题。”“3D食品打印仍将生产加工食品，但对一些人来说，也许一线希望是更好地控制和定制营养——个性化营养。它还可以通过用这些患者(仅在美国就有数百万人)所需的泥状食物来模仿真实食物的形状，从而使食物对吞咽障碍患者更有吸引力。”
激光烹饪和3D食物打印可以让厨师在毫米尺度上本地化口味和质地，创造新的食物体验。有饮食限制的人、幼儿的父母、疗养院的营养师和运动员都可以发现这些个性化的技术在计划膳食时非常有用和方便。而且，由于该系统使用高能定向光进行高分辨率的定制加热，烹饪可以变得更经济、更可持续。
利普森说:“这项研究还强调，由于食物‘组装’的方式不同，打印食物可能需要新的成分组成和结构。”“收集数据、建模和优化这些过程仍需要做大量工作。”
布鲁廷格补充说:“在COVID-19大流行之后，随着对食品安全的更加重视，较少人为处理的食品可以降低食源性疾病和疾病传播的风险。这对我们所有人来说似乎都是一个双赢的概念。”
更多信息:Jonathan Blutinger，软件控制烹饪的未来，npj食品科学(2023)。DOI: 10.1038 / s41538 - 023 - 00182 - 6。www.nature.com/articles/s41538 - 023 - 00182 - 6
项目网站:www.creativemachineslab.com/laser-cooking.html www.creativemachineslab.com/digital-food.html由哥伦比亚大学工程与应用科学学院提供引文:机械工程师探索3D打印的厨房用途(2023,3月21日)检索于2023年3月21日从https://techxplore.com/news/2023-03-mechanical-explore-kitchen-3d.html本文档受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。
