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靠加法原理,有效利用食材—今天你想吃什麼?

靠加法原理,有效利用食材—今天你想吃什麼?

羅寅恪

科技線上

Natural Machines

2015-06-18 11:30

全名雷射積層製造技術的3D列印,將材料透過雷射加熱的方式,一層層融合疊加上去,可以擺脫傳統製造工法的限制,直接建構物件整體的複雜形貌及內部特殊流道與結構。

加上3D列印不同於以往的「減法製造」,而是所謂「加法製造」,更加節省材料成本,被視為新一代的製造技術。在這種原理下,3D列印能印什麼?簡單地說,即將無所不能!

 

美國太空總署也心動

 

工業技術研究院南分院執行長徐紹中表示,3D列印可列印之材料從塑膠到金屬,產業之應用範圍不再局限於傳統模型打樣或翻模鑄造,已可直接製作功能性之商品與零組件,在國外,更進步到連食物都可以做出來。

 

事實上,以3D技術列印食物,已經跳脫開發步驟,進入試量產階段。美國國家航空暨太空總署NASA認為,3D列印食物有助於改善太空人的飲食品質,已經與位於德州的Systems and Materials Research Consultancy公司簽訂合約,研究「全功能的3D食物印表機」。

 

根據NASA公布的合作方向,這項計畫除為讓太空人吃到營養的食物外,另一目的是讓太空人得以享受並列印出自己喜歡的食物。

 

過去太空人享用的食物多半是液態或者膏狀食物,營養成分是足夠了,但要說到色香味俱全,可能還有一大段距離。太空總署規畫中的3D食物印表機,會先將食物原料以粉末狀態儲存,在列印過程中加入液體將食物擠出,目前已經可以列印出麵條、火雞麵包、羅勒醬、蛋糕……。

 

3D列印食物除可用在協助太空人改善吃的品質之外,其實更重要的是,它可以有效減少食物的浪費,讓食物的利用率大幅度改善。

 

不只美味,更可減少無謂浪費

 

去年曾受邀來台灣發表演講的生技新創公司「現代牧場」(Modern Meadow)的安卓思•佛格區(Andras Forgacs)就認為,人類必須正視食物短缺與浪費的問題,而解決的方案就是以3D列印食物的加法原則減少食物的浪費。

 

安卓思・佛格區指出•生產(飼養)人類所需要的食用肉品(牲畜),通常會產生許多一般西方人飲食用不到的骨頭、血液、內臟等部位,這些都是額外的浪費。以漢堡肉為例,生產出1磅肉要消耗近7磅穀物、600加侖水,需要75平方公尺的土地、排放13磅的二氧化碳,產生大量的溫室效應氣體。

 

安卓思創立的現代牧場,希望利用「生物製造」(biofabrication)的方式,直接以牛細胞製造飲食所需要的肉類,以及生活、穿著所需要的皮革,需要多少,就列印出生產多少,其他的骨頭、血液、內臟……,一點都不會出現,這就是3D列印食物對於人類未來的貢獻。

 

事實上,近兩年來,經過全球新創公司的努力,3D食物印表機已經逐漸往家庭用戶靠攏。去年上半年,還只能看到可以列印各色形狀糖塊、巧克力的3D食物印表機,但去年下半年到今年上半年,3D食物印表機便以飛躍的速度,推陳出新。

 

西班牙的新創公司Natural Machines去年發表3D食物印表機Foodini,它可以使用塑膠膠囊注射器與醬狀的食材来做飯,舉凡披薩、義大利麵,漢堡,都可用這台機器列印出來。

 

以漢堡為例,消費者要吃漢堡時,只要將各種材料、餡料放入Foodini,Foodini就會依序列印出漢堡包,肉餡料,蔬菜料,一個完整的漢堡就會出現在你面前,而且還可以依照消費者的喜好設定漢堡尺寸與分量。

 

台灣的三緯國際(XYZprinting)也在去年發表類似機器,單台機器最多可放入三條食物材料管,就可以列印出巧克力、餅乾、比薩等食材,預估會在今年量產。

 

同時生產多樣口味仍是技術瓶頸

 

不過,3D列印食物仍然有亟待克服的技術門檻。首先,3D列印食物的製造速度慢,精準度與完成度仍不如傳統食物;另外,3D列印食物目前還無法同時利用好幾種材料製造物件,無法兼顧多樣口味與列印速度

 

不過這些技術門檻隨著研究人員的努力,正逐漸被克服,從兩年前仍停留在研究計畫階段,到現在已經列印出麵包、餅乾、漢堡、義大利餃,披薩,在未來幾年,說不定餐飲店裡就會出現3D 列印食物機製作餐點,甚至在路邊就可以看到3D 列印食物販賣機,隨點隨做。

 

圖說:印表機有模有樣印出食物形狀。圖片來源:Natural Machines

 

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