3D打印的蛋糕是怎么來(lái)的，風(fēng)味如何？

蛋糕是一種古老的西點(diǎn)，一般是由烤箱制作的，因入口細(xì)嫩，甘香軟糯，深受年輕人的喜歡。你能想到某一天，手中捧著的蛋糕可能是3D打印出來(lái)的嗎？

什么是3D打印

所謂的3D打印，其實(shí)就是三維立體打印的技術(shù)。這種技術(shù)與傳統(tǒng)的打印技術(shù)相近，都需要使用打印機(jī)，而3D打印使用的則是三維立體打印機(jī)。與傳統(tǒng)打印不同，因有立體構(gòu)型的需要，事先要用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件創(chuàng)建三維模型，然后再把原料裝入機(jī)身，通過(guò)計(jì)算機(jī)的控制，用激光注射器將原料一層一層累積起來(lái)，最后將計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。在整個(gè)過(guò)程中，計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)計(jì)算每個(gè)步驟的尺寸和位置，從而確保制造之物的精準(zhǔn)。目前，該技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于制造業(yè)、建筑業(yè)和航空航天等領(lǐng)域，食品加工領(lǐng)域也有所嘗試。

《npj·食品科學(xué)》雜志3月21日發(fā)表一篇文章，描述了3D蛋糕的制作過(guò)程。美國(guó)哥倫比亞大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)先是在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)出蛋糕的模型，并精確計(jì)算出不同配料的用量。然后以全麥餅干、花生醬、能多益巧克力醬、香蕉泥、草莓果醬、櫻桃淋醬和糖霜為原料，制作出了多種芝士蛋糕。

制作蛋糕會(huì)有食材限制嗎？

從原理來(lái)看，3D打印蛋糕的過(guò)程有些類(lèi)似于建筑，建筑結(jié)構(gòu)形式需要運(yùn)用力學(xué)原理，基礎(chǔ)部分必須要穩(wěn)固。以全麥餅干作為蛋糕每一層的基礎(chǔ)成分，花生醬和能多益作為支撐層形成坑洼以容納香蕉和果醬等較軟的成分最佳。

目前情況來(lái)看，3D打印技術(shù)雖好，但并不是所有食材都可以應(yīng)用到蛋糕加工上來(lái)。一般來(lái)說(shuō)，用于3D打印的原料必須是糊狀或半液態(tài)。這也就意味著要先將各種材料絞碎、混合、濃縮成漿，然后裝入到注射器中，材料會(huì)被加熱成可成形的形狀。常用的食材包括蔬菜泥、面糊、餅干、奶酪和糖果，果凍、糖霜、巧克力和水果泥等。當(dāng)然，豆類(lèi)蛋白、菌蛋白、植物基人造肉也可以在此技術(shù)上。而我們平時(shí)吃到的水果和堅(jiān)果蛋糕，需要在蛋糕制作過(guò)程中放置上整顆或切塊后的新鮮水果和堅(jiān)果，這卻是無(wú)法通過(guò)3D技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。

圖片來(lái)自圖蟲(chóng)網(wǎng)

而且，3D打印機(jī)并不能直接進(jìn)行食物的烹飪，如果使用的原料為生冷，則待食物打印成型后，還需要加熱烹飪過(guò)程。因此，不耐加熱的食材也不適于使用該方法。

3D打印出來(lái)的蛋糕好在哪

3D打印技術(shù)在食品加工方面還是有很突出的技術(shù)優(yōu)勢(shì)的。一是，可以做到量身定做。因能夠精確使用食材的數(shù)量，故而在控制蛋糕中營(yíng)養(yǎng)、維生素和卡路里的多樣性和數(shù)量方面，3D打印食物可以做到精準(zhǔn)的自由搭配、均衡營(yíng)養(yǎng)。通過(guò)更改程序和原料，就可以打印出不同口感，質(zhì)地、口味和外形的蛋糕。

二是，實(shí)現(xiàn)了化繁為簡(jiǎn)，更易于重現(xiàn)。3D打印可以創(chuàng)建復(fù)雜的形狀，這些形狀要么無(wú)法手動(dòng)復(fù)制，要么需要大量時(shí)間。分享食譜就像通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)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)置和兼容的打印設(shè)備。也就是可以批量制作出一模一樣的食物，而且不需要花費(fèi)額外的成本，實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

三是，整個(gè)操作過(guò)程中多為打印機(jī)操作，故而降低了人工成本，同時(shí)也降低了食物源傳染病等傳播的風(fēng)險(xiǎn)。

相信未來(lái)，3D打印技術(shù)還將應(yīng)用于更多的食物加工過(guò)程中，保不準(zhǔn)哪天您就可以親自嘗一下味道是否有所不同。

本文為科普中國(guó)·星空計(jì)劃扶持作品

作者：張宇

審核：吳懷宇（中科院自動(dòng)化所 研究員）

出品：中國(guó)科協(xié)科普部

監(jiān)制：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司