3D打印食品：2021年你需要知道的一切

來(lái)源：食研私享

一般來(lái)說(shuō)，3D打印食品是通過(guò)自動(dòng)逐層添加工藝來(lái)制作美食。雖然這個(gè)定義可能相當(dāng)抽象(確實(shí)如此)，但想想那些早在2015年就出現(xiàn)的披薩自動(dòng)售貨機(jī)。面團(tuán)經(jīng)過(guò)擠出、涂上番茄醬和芝士，最后被送入烤箱——所有這些步驟都在同一個(gè)機(jī)器中完成。在某種程度上，這個(gè)過(guò)程可以被認(rèn)為是一個(gè)原始的3D打印食物的過(guò)程。

快進(jìn)到2021年，市場(chǎng)上有獨(dú)一無(wú)二的3D打印餐廳和幾十種食品3D打印機(jī)。技術(shù)和公眾興趣的快速增長(zhǎng)使得許多人聲稱，很快，每個(gè)家庭廚房都將配備自己的食物3D打印機(jī)了。在這篇文章中，我們將探索整個(gè)3D打印食品行業(yè)：工藝、食物、可能性和當(dāng)前的挑戰(zhàn)。但愿你迫不及待了！

目錄
1.哪些食物可以3D打�。�
2.它是如何工作的？
3.食物3D打印機(jī)會(huì)烹飪食物嗎？
4.它應(yīng)用在哪里？
5.那么，我們可以在哪里找到它？
6.它有什么優(yōu)點(diǎn)？
7.它有什么缺點(diǎn)？
8.專業(yè)級(jí)3D打印機(jī)。
9.消費(fèi)級(jí)3D打印機(jī)。
10.其他打印機(jī)替代品。
11.可以使用哪些原料？
12.設(shè)計(jì)。
13.未來(lái)。

1哪些食物可以3D打�。�

自動(dòng)比薩餅制作是一個(gè)稍微原始的3D打印過(guò)程(Source: Ken Lambert via The Seattle Times)

事實(shí)上，3D打印食品仍處于起步階段，要想獲得專業(yè)人士和消費(fèi)者的廣泛接受，還有很長(zhǎng)的路要走。然而，這并不妨礙我們驚嘆這些極具吸引力的機(jī)器和它們吸引人的可食用設(shè)計(jì)。

可以3D打印的食物受限于現(xiàn)有的工藝(我們將在下一節(jié)看到)。到目前為止，材料擠出是3D打印食品最常見(jiàn)的工藝，與FDM打印類似，需要輸入醬類、慕斯等類似糊狀的食品和如巧克力甘納許等粘性食品。

一開(kāi)始，你可能會(huì)覺(jué)得選擇有限，但可以想想面團(tuán)、糊狀物、奶酪、糖霜，甚至生肉之間所有可能的組合。

2它是如何工作的？

目前流行的3D食品機(jī)工作原理與FDM3D打印機(jī)類似(Source: AZO Materials)

大多數(shù)情況下，3D打印食品的工作方式很像用常規(guī)的FDM塑料3D打印機(jī)打印絲材一樣，也就是說(shuō)，粘性材料被沉積到一個(gè)表面上以創(chuàng)造一個(gè)最終的物體。雖然已有其他3D打印技術(shù)的研究，如粉末食品的粘合劑噴射和選擇性激光燒結(jié)(SLS)，但這些技術(shù)是否適用于食品打印仍存在爭(zhēng)議。

與此同時(shí)，專業(yè)和產(chǎn)銷型的類似FDM食品打印機(jī)的市場(chǎng)也在不斷增長(zhǎng)，我們將在本文后面看到這一點(diǎn)。這類機(jī)器的加工過(guò)程大致相同：原料被裝入一個(gè)類似注射器的容器，然后隨著噴嘴的移動(dòng)而被擠出，噴嘴走過(guò)的路徑被材料記錄下來(lái)形成各種形狀，并一次形成一個(gè)2D層。

3食物3D打印機(jī)會(huì)烹飪食物嗎？
食品3D打印機(jī)主要適用于構(gòu)建復(fù)雜的形狀和設(shè)計(jì)，而不是烹飪食材。通常，3D打印過(guò)程完成后，這些食物要么就可以食用，要么就會(huì)在外部烤箱(或烤架)中進(jìn)行熟制。

當(dāng)然也有一些例外。煎餅機(jī)器人是一種只通過(guò)將面糊直接擠壓到烤盤子上來(lái)制作煎餅的機(jī)器。除了需要有人給它翻面，其他一切步驟都是用同一臺(tái)設(shè)備完成的。

4它應(yīng)用在哪里？

3D打印食物通常是在高級(jí)餐廳中制作的，比如廚師Charles Tejedor制作的雞蛋打印在生牛肉片上(Source: Natural Machines)

如今，食品3D打印機(jī)主要用于美食餐飲，主要用在分子廚房和高檔面包店。該技術(shù)還不具備可擴(kuò)展性，還需要更多的時(shí)間和發(fā)展才能成熟。然而，這并不能阻止先驅(qū)者和創(chuàng)新者使用它。

早在2016年，兩位世界級(jí)的廚師在倫敦創(chuàng)建了一個(gè)新的概念餐廳，名為Food Ink。起初的想法只是提供3D打印的菜肴，但最終，他們竟然在餐廳里只擺放3D打印的家具。Food Ink目前是一家正在進(jìn)行世界巡演的旅行餐廳。

但不僅在高級(jí)餐廳中可以找到3D打印的食物。面包師因?yàn)榇蛴】墒秤玫幕槎Y蛋糕裝飾而成為頭條新聞，對(duì)于所有的披薩愛(ài)好者來(lái)說(shuō)，3D打印披薩已經(jīng)有一段時(shí)間了，肯定會(huì)很快成為現(xiàn)實(shí)。最近，用于模仿真肉質(zhì)構(gòu)的植物肉被3D打印出來(lái)，而一家德國(guó)公司使用3D打印機(jī)為吞咽障礙的老年人制作可方便吞咽的食物。

5那么，我們可以在哪里找到它?
老實(shí)說(shuō)，即使是在大城市也很難找到3D打印的食物。你最好的機(jī)會(huì)是參加3D打印活動(dòng)或烹飪會(huì)議，如3D食品打印會(huì)議，因?yàn)檫@項(xiàng)新技術(shù)還沒(méi)有取得太大的商業(yè)成功。

以上代表原作者觀點(diǎn)。但值得注意的事，在中國(guó)大城市里，我們能很容易的找到3D打印食物。例如在各大商圈、博物館、主題樂(lè)園都有自助式巧克力3D打印機(jī)的身影，你能很容易獲得一份專屬自己的3D打印巧克力。

自助式巧克力打印設(shè)備遍布中國(guó)各大商圈、博物館、主題樂(lè)園

6它有什么優(yōu)點(diǎn)？
只要是在清潔的環(huán)境中用合適的機(jī)器制備的3D打印食品(與任何其他廚房一樣)，食用這些食品是完全安全的。除了創(chuàng)造出好看的美食，3D打印食物還有其他的好處:

→個(gè)性化飲食：在控制每餐營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、維生素和卡路里的多樣性和數(shù)量方面，3D打印食物可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定制。這在限制飲食較為普遍的醫(yī)院可能是極其重要的，并且為方便病人定制提供了可能性。

→非傳統(tǒng)的食品消費(fèi)：當(dāng)你把有營(yíng)養(yǎng)的植物和富含蛋白質(zhì)的昆蟲(chóng)加工成半固體狀態(tài)時(shí)，這些食物可以以一種更有吸引力的方式呈現(xiàn)，從而刺激人們的消費(fèi)。在未來(lái)，甚至人造食品也可能被3D打印出來(lái)。天知道啊!

→易于再現(xiàn)：共享食譜可以像在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸數(shù)字文件一樣簡(jiǎn)單。所需要的只是相同的原材料、打印設(shè)置和兼容的印刷設(shè)備。

7它有什么缺點(diǎn)？
盡管3D打印食品帶來(lái)了這些有趣的優(yōu)點(diǎn)，但我們還是得說(shuō)一說(shuō)它的一些缺點(diǎn)。雖然打印時(shí)間會(huì)因打印機(jī)和打印的食物而異，但根據(jù)食品3D打印機(jī)制造商Choc Edge的說(shuō)法，一個(gè)非常簡(jiǎn)單的六層設(shè)計(jì)要花7分鐘打印出來(lái)，而更精細(xì)的3D模型則需要45分鐘以上。 一開(kāi)始聽(tīng)起來(lái)可能覺(jué)得時(shí)間不長(zhǎng)，但是在這樣的速度下，整個(gè)企業(yè)缺乏可擴(kuò)展性。

設(shè)備和耗材的成本也是我們接下來(lái)會(huì)看到的障礙，更不用說(shuō)花在培訓(xùn)上面的時(shí)間了。此外，在這些機(jī)器中使用的食物一般需要預(yù)先烹飪或預(yù)處理，以達(dá)到擠出所需的稠度。因此，這些機(jī)器的預(yù)期再現(xiàn)性和可靠性在很大程度上依賴于這些材料的正確制備。

8專業(yè)級(jí)打印機(jī)

專業(yè)級(jí)的食品3D打印機(jī)可能沒(méi)有人們想象的那么大(Source: Natural Machines)

截至2021年，專業(yè)級(jí)食品3D打印機(jī)屈指可數(shù)，且多為桌面版，仍未見(jiàn)工業(yè)級(jí)設(shè)備。不管怎樣，下面的一些機(jī)型已經(jīng)被用于餐飲、活動(dòng)和餐館。

▌byFlow Focus

它可能看起來(lái)不大，但這臺(tái)小型打印機(jī)可以做大事。Focus是一款材料擠出型3D打印機(jī)，世界各地的專業(yè)廚師都在使用。它是由Wi-Fi控制，使用可重復(fù)利用的注射器用于裝可食用的糊狀物。荷蘭米其林星級(jí)餐廳Smink使用這種打印機(jī)制作復(fù)雜的甜點(diǎn)圖案。byFlow目前的零售價(jià)約為4300美元(3900歐元)。

▌Foodini

這是最受歡迎的食品3D打印機(jī)之一，也是當(dāng)之無(wú)愧的。Natural Machines的Foodini可以同時(shí)使用五個(gè)不同的墨盒處理幾乎任何成分，從果醬到美味的漢堡。Natural Machines有一個(gè)為新用戶提供健康營(yíng)養(yǎng)食譜的方法，可讓他們不用設(shè)計(jì)自己的食譜就可以開(kāi)始使用。Foodini的價(jià)格約為4000美元。

▌MMuse

MMuse巧克力3D打印機(jī)的獨(dú)特之處在于它可以處理直徑高達(dá)4毫米的巧克力片，并將其熔融擠出。它相當(dāng)抗造，重約25公斤(約55磅)，但仍在桌面級(jí)范圍內(nèi)。它由中國(guó)制造并且成本高達(dá)5700美元左右。

9消費(fèi)級(jí)3D打印機(jī)

也有面向消費(fèi)者市場(chǎng)和產(chǎn)銷者市場(chǎng)的食品3D打印機(jī)(Source: Procusini)

3D打印食品并不是特殊活動(dòng)和精品餐廳的專屬。雖然不太受歡迎，但有幾臺(tái)專用的機(jī)器可供發(fā)燒友家庭用戶使用。

▌Mycusini

Mycusini是德國(guó)初創(chuàng)公司Print2Taste推出的一款巧克力3D打印機(jī)，最初是由Kickstarter項(xiàng)目資助的。它有一個(gè)很好的設(shè)計(jì)，緊湊到可以放在廚房的臺(tái)面上，而它的內(nèi)部電池允許離網(wǎng)打印長(zhǎng)達(dá)兩個(gè)小時(shí)。不銹鋼墨盒很容易灌裝和清潔，但巧克力耗材必須直接從Print2Taste購(gòu)買。Mycusini的價(jià)格約為690美元(約600歐元)。

▌Procusini

Procusini 5.0是Print2Taste的另一款食品3D打印機(jī)，但針對(duì)的是產(chǎn)消者市場(chǎng)。這臺(tái)機(jī)器的價(jià)格約為4100美元(約合3550歐元)，可以用于小型餐飲活動(dòng)。在打印過(guò)程中，墨盒可以加熱到60°C，以幫助擠壓較稠的材料，如杏仁膏或翻糖蛋糕裝飾。Procusini被宣傳為一個(gè)即插即用的系統(tǒng)，就像Mycusini一樣，這種打印機(jī)的耗材必須直接從制造商那里購(gòu)買。

▌FoodBot

FoodBot是一款在大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)中最受歡迎的一款多功能食品3D打印機(jī)。它由國(guó)內(nèi)首個(gè)食品3D打印機(jī)制造商時(shí)印科技推出的一款設(shè)備，與其他食品3D打印機(jī)不同的是，其擁有不銹鋼和塑料兩種材質(zhì)墨盒，對(duì)于塑料墨盒，用戶可以選擇清洗或者更換新的塑料墨盒，因?yàn)槠浍@得的成本較低。另外，不管是制造商的耗材還是用戶自己制作食品墨水都可以用于這款設(shè)備。考慮到食品耗材的多樣性，該墨盒可以加熱到130℃，以滿足各種食材擠出所需的熔融條件。

10其他打印機(jī)替代品

Cakewalk3D擠出機(jī)套件可將FDM打印機(jī)變成食品生產(chǎn)機(jī)器 (Source: Best Crowdfunding Campaigns via YouTube)

如果你不相信一個(gè)專門的食品打印機(jī)的邏輯，但仍然想要加入這場(chǎng)烹飪革命，這里有一些很好的選擇。從原理上講，食品打印的材料擠出過(guò)程與傳統(tǒng)的FDM塑料3D打印機(jī)相同，一些企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始提供改造后的設(shè)備來(lái)加工食品而不是塑料。

▌Cakewalk 3d

Cakewalk 3d是一個(gè)第三方糊狀物擠出系統(tǒng)，可以在一些兼容的FDM塑料3D打印機(jī)中加裝。有四種套件可供選擇，部件數(shù)量不同，功能也不同，如加熱擠出機(jī)。它可以成為滿足你渴望印刷食品的一個(gè)具有成本效益的解決方案。

▌Zmorph Fab Thick-Paste Extruder

Zmorph Fab Thick-Paste Extruder的模塊化工具頭是專門設(shè)計(jì)用于擠出濃稠糊狀物，如巧克力、奶油奶酪、肉醬，甚至布丁。雖然這些經(jīng)過(guò)改造的FDM打印機(jī)可能不會(huì)像專用的食品打印機(jī)那樣表現(xiàn)出色，但你仍然有一臺(tái)用于打印非食用材料功能的3D打印機(jī)。

11可以使用哪些原料？

任何可以變成糊狀或半液態(tài)的東西理論上都用于可以3D打印 (Source: Procusini)

簡(jiǎn)而言之，就是任何處于糊狀或半液態(tài)或可以轉(zhuǎn)化為適合3D打印的粘稠度的東西。這包括各種各樣的咸味食品，如蔬菜泥、面糊、面團(tuán)、奶酪和甜食，如果凍、糖霜、糖裝飾品、巧克力和水果泥。

有些打印機(jī)，比如Foodini，有不銹鋼的墨盒，用戶可以隨心所欲地往里面裝任何東西，而另一些打印機(jī)，比如Procusini，則需要你購(gòu)買制造商的預(yù)包裝耗材。這種方法可能是有益的，因?yàn)檫@種預(yù)先準(zhǔn)備的食品耗材是專門適配這些機(jī)器而設(shè)計(jì)的，提供了潛在的更好的操作和結(jié)果。與此同時(shí)，與制造商的耗材供應(yīng)捆綁在一起可能會(huì)受到一定的限制。

12設(shè)計(jì)

由Foodini制作的3D打印紅辣椒餅干(Source: Natural Machines)

大多數(shù)3D打印食品公司都有食譜庫(kù)，這些經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的設(shè)計(jì)可以很容易地下載和復(fù)制。例如，byFlow的資源庫(kù)有一些奇特的藝術(shù)模型，而Chock Edge基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序允許將定制的文本合并到用戶創(chuàng)建的設(shè)計(jì)中。

也就是說(shuō)，許多食品3D打印機(jī)都配有支持“部分”設(shè)計(jì)的專有軟件。這些通常是實(shí)用和人性化的程序，簡(jiǎn)化了復(fù)雜的3D項(xiàng)目所需的工具。不過(guò)，在大多數(shù)情況下，今天的食品3D打印機(jī)在復(fù)雜性方面能處理的就只有這些了。

不過(guò)，對(duì)于那些想把食品打印提高到一個(gè)新水平的人來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的三維建模技術(shù)應(yīng)該是很好的。只是要注意每臺(tái)打印機(jī)所要求的個(gè)別流程，因?yàn)槟憧赡苄枰�考慮特殊的格式要求。

13未來(lái)

3D打印食品的種類只會(huì)繼續(xù)增加(Source: Novameat via FoodNavigator)

像Natural Machines這樣的公司認(rèn)為3D打印食品的未來(lái)是擁有更快、更精確的操作，以及產(chǎn)生更豐富的紋理效果。

已經(jīng)有很多食品科技初創(chuàng)公司在尋找3D打印技術(shù)來(lái)增強(qiáng)基于植物肉質(zhì)地，比如Redefine meat和Nova meat。此外，還出現(xiàn)了一股3D打印培養(yǎng)肉的熱潮，作為減少與該行業(yè)相關(guān)的碳排放的一種途徑。

3D打印食品在太空探索方面也有廣闊的前景，因?yàn)槊绹?guó)宇航局和其他私營(yíng)公司已經(jīng)在計(jì)劃向火星派遣任務(wù)。根據(jù)美國(guó)宇航局的說(shuō)法，這種任務(wù)將需要一到三年的時(shí)間來(lái)完成，該機(jī)構(gòu)目前正在研究如何增強(qiáng)他們?cè)陲w船上的生活。這對(duì)我們來(lái)說(shuō)并不奇怪，但增強(qiáng)措施包括美味可口的3D打印食物。

有了這項(xiàng)技術(shù)，將是一種在太空中生產(chǎn)膳食的自動(dòng)化方式，但3D打印也可以增加菜肴的外觀和多樣性。這是為宇航員提供健康環(huán)境的重要一步，無(wú)論是身體上還是精神上。

事實(shí)上，美國(guó)宇航局已經(jīng)與總部位于德克薩斯州的系統(tǒng)和材料研究公司(SMRC)合作開(kāi)發(fā)3D打印機(jī)和用于3D打印機(jī)的食品。SMRC已經(jīng)提出了一個(gè)比薩餅打印系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用含有人體必需營(yíng)養(yǎng)成分的粉狀食品組合。

誰(shuí)知道接下來(lái)會(huì)有什么美味的食物被3D打印出來(lái)？

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