3D打印技術(shù)正在走入寵物食品中，但是還任重道遠(yuǎn)
3D 打印可以解鎖食品中的定制質(zhì)地、風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分，但成本、容量和可打印成分的缺乏目前阻礙了該技術(shù)占領(lǐng)市場(chǎng)。美國(guó)俄勒岡州立大學(xué)(Oregon State University)教授羅伯特·麥戈林(Robert McGorrin)博士表示：“目前，3D打印食品的價(jià)格非常昂貴，而且對(duì)于大規(guī)模的食品生產(chǎn)來說不劃算，成本和緩慢的生產(chǎn)速度是目前需要克服的主要障礙。”
食品3D打印技術(shù)的興起
食品3D打印技術(shù)作為一種新興的食品加工技術(shù)，集成了數(shù)字化和食品加工等多種技術(shù)，具有個(gè)性化、營(yíng)養(yǎng)、安全、形狀多樣等優(yōu)點(diǎn)，能夠根據(jù)配方和營(yíng)養(yǎng)成分的不同對(duì)食品進(jìn)行優(yōu)化，方便快捷制造出可滿足不同人群需求的健康食品，如低糖、低鹽和高維生素等。
2011年，3D打印技術(shù)的應(yīng)用擴(kuò)展到食品加工領(lǐng)域。英國(guó)研究人員開發(fā)出世界上第一臺(tái)巧克力3D打印機(jī)，食物3D打印技術(shù)正式走入人們的視野，這也是食品3D打印機(jī)的雛形。之后，西班牙的一家創(chuàng)業(yè)公司開發(fā)出名為Foodini的3D打印食品機(jī)，才完善了食品3D打印機(jī)的功能，并正式走向商業(yè)化路線。
2016年4月，全球第一家3D打印餐廳Food Ink在荷蘭開業(yè)，餐廳從家具、餐具、裝飾到實(shí)物，都由3D打印而成。這家餐廳使用的是3D打印機(jī)生產(chǎn)商Byflow開發(fā)的便捷式多材料3D打印機(jī)，通過它用鷹嘴豆泥、巧克力慕斯，豌豆泥、山羊奶酪或披薩面團(tuán)為客戶制作菜肴。
Colorcon Ventures公司指出，3D打印技術(shù)有潛力為消費(fèi)者創(chuàng)造個(gè)性化營(yíng)養(yǎng)。前衛(wèi)、養(yǎng)眼、限時(shí)、限量，這下子吊足了眾人對(duì)“3D打印食品”的胃口，也引得國(guó)內(nèi)外媒體競(jìng)相報(bào)道。發(fā)展至今，目前市面上已經(jīng)有10多款工業(yè)級(jí)或桌面級(jí)的食品3D打印機(jī)，也有非常多的使用場(chǎng)景可以看到。
3D打印機(jī)的原理
3D打印機(jī)的工作流程是，先讀取電腦里預(yù)先做好的模型文件，然后讓機(jī)械臂帶動(dòng)噴嘴運(yùn)動(dòng)，按照模型的樣子，將噴嘴吐出的耗材由下至上層層壘高，直到全部完成。食品打印機(jī)的材料倉(cāng)和噴嘴合為一體，通過一邊擠壓、一邊移動(dòng)的方式進(jìn)行“打印”。
首先，將食物絞碎、混合、濃縮成漿，制作成可食用的打印材料，將它裝入到注射器中；材料會(huì)被加熱成可成形的形狀。然后，根據(jù)創(chuàng)建并加載到打印機(jī)的數(shù)字文件或者由用戶通過控制面板設(shè)計(jì)具有個(gè)性的造型，按下開啟鍵，機(jī)器就會(huì)用某種柱塞或空氣壓縮機(jī)把熔化的食材進(jìn)行擠壓，通過噴頭將它們層層疊加的方式“打印”出來。
使用的材料，包括各種食物，如蔬菜泥、面糊、餅干、奶酪和糖果，果凍、糖霜、巧克力和水果泥。其中巧克力為典型的可打印食材，并且國(guó)內(nèi)外都做到了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。此外，烘焙店也可以看到食品3D打印的蹤跡，面包師往往會(huì)借助3D打印來制作可食用的蛋糕裝飾品 。
3D打印技術(shù)在寵物食品中的應(yīng)用
3D打印技術(shù)能夠促進(jìn)動(dòng)物福利。對(duì)于那些不喜歡喂養(yǎng)屠宰動(dòng)物的寵物主人來說，他們依然意識(shí)到蛋白質(zhì)在貓狗飲食中的重要性，而3D打印技術(shù)可以幫助制作出寵物食品中的蛋白質(zhì)。
例如，近期邦德寵物食品公司利用無細(xì)胞技術(shù)，通過更為人道的方法生產(chǎn)寵物蛋白。最初采用雞蛋白進(jìn)行試驗(yàn)，該方法從天然微生物和未受損害的動(dòng)物身上提取細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，通過3D打印的DNA序列指導(dǎo)細(xì)胞以維生素、礦物質(zhì)、糖為食，并在發(fā)酵罐內(nèi)產(chǎn)生雞蛋白。最終以嬰兒食品相似的稠度提取，然后將這些蛋白質(zhì)與其他重要營(yíng)養(yǎng)素混合，以實(shí)現(xiàn)均衡的飲食。據(jù)了解，通過3D打印技術(shù)也可能創(chuàng)造其他蛋白質(zhì)。當(dāng)前可以用來3D打印的蛋白類食品材料有豆類蛋白、菌蛋白、植物基人造肉等，均可以應(yīng)用于寵物食品中。
限制3D打印技術(shù)發(fā)展的原因
到目前為止，3D打印食品的研發(fā)過程一直充滿挑戰(zhàn)，因?yàn)榕c塑料和類似材料不同，食品的特性并不總是“線性”的，例如，微小的溫度波動(dòng)可以完全改變食品材料的流動(dòng)方式。
由于食品制造廠通常需要大規(guī)模運(yùn)行以維持可承受的成本，因此仍然存在許多障礙。目前，用于食品應(yīng)用的 3D 打印機(jī)需要“相當(dāng)大”的技術(shù)進(jìn)步來克服成本和制造速度方面帶來的困擾。與傳統(tǒng)食品制造工藝相比，3D 打印的主要問題是生產(chǎn)速度、體積和制造成本以及設(shè)備成本。3D 打印機(jī)需要進(jìn)行例行清潔和消毒，以確保未加工食品成分的殘留堆積。這可能會(huì)破壞設(shè)備和生產(chǎn)線，導(dǎo)致微生物生長(zhǎng)和食品安全風(fēng)險(xiǎn)。
零食等食品需要以較低或可承受的成本零售，才能具有競(jìng)爭(zhēng)力。3D打印只適用于零售成本非常高的昂貴食品。例如，小批量的特殊產(chǎn)品——如定制的3D打印巧克力，甚至可以3D打印出蒙娜麗莎巧克力。顯然，3D打印的成本將使其比傳統(tǒng)食品制造方法缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，若以吃飽吃好作為目標(biāo)，食品3D打印從業(yè)者們還任重道遠(yuǎn)。
來源：榮格食品與飲料
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