3D列印：七種成分的芝士蛋糕

哥倫比亞大學的機械工程師成功地創造出七種成分製作的煮熟芝士蛋糕，似乎3D列印機有望取代爐灶、烤箱和微波爐。

3D食物列印技術自2006年以來就存在，但使用的成分一直受到限制。頂級的3D食物列印機附帶有預先載入的食譜庫，或者使用者可以透過電腦或手機設計自己的食物。

製作3D列印食物需要用到裝有列印材料，即可食用的「墨水」的食品級針筒。被用作列印的食物必須足夠軟，能夠通過針筒印頭，同時足夠黏稠，能夠保持形狀。通常，3D列印食物在可以食用之前需要進行一個額外步驟，如烘烤或炸制。

根據哥倫比亞大學機械工程師製作的一篇觀點論文，3D列印食物具有製作創新但美味、營養豐富且環保的食物的巨大潛力。

「其可定製性使其對植物性肉類市場特別實用，因為需要仔細調配質地和味道以模模擬實肉類，」論文的主要作者Jonathan Blutinger表示。

因此，工程師們給自己設下一個挑戰：使用多種成分創造出一片煮熟的起司蛋糕。他們使用的列印過程是熔融沉積模型（FDM），通常用於製作塑料零件，但他們修改了它，使得列印機能夠使用激光對成分進行熱處理。他們使用了兩個激光，一個藍色激光和一個近紅外線激光激光，因為它們可以有效地烹調薄層成分。

工程師選擇由全麥餅乾醬、花生醬、草莓果醬、Nutella、香蕉泥、櫻桃汁和糖霜製成的食物墨水作為他們的成分。據該團隊所知，這是用於列印單一食品的成分數量破記錄。

他們花了七次才將其完善，但在第八次迭代中，工程師們只用軟體，而不需要用戶介入，就印出了一款七種成分的煮熟甜點。

在每次迭代中，工程師發現他們在維持蛋糕形狀上遇到困難。團隊運用類似於建築師使用的原則，用更多的結構成分來支撐較軟的成分。成功的設計將全麥餅乾作為每一層的基礎，花生醬和Nutella支撐香蕉泥和草莓果醬，這些成分傾向於聚集。

工程師們認為，現在許多成分已經成功使用，3D列印食物可能為食客提供新的味覺體驗。這個過程也可以用來為有食物限制的人、挑食的孩子的父母、運動員和護理院的居民製作個性化餐點。

「我們在加工食品的營養價值低的問題上面臨著巨大的困難，」論文的作者之一Christen Cooper表示。「3D食品列印仍然會生產加工食品，但也許其中的一線曙光將是，對於一些人來說，能夠更好地控制和調整營養-個性化營養。」

對於那些認為成品在視覺上不吸引人的人，工程團隊承諾未來的產品不必看起來這麼不討喜。

「控制印表機的擠出路徑使我們能夠創建獨特的網格結構和交織的成分組合，這是使用傳統的擠出或成型方法無法重現的，」研究人員說，他們將繼續致力於改善他們的設備以優化其性能。