研究人员使用 3D 打印技术制造出“更健康”的低脂巧克力

巧克力是一种广受欢迎的食物，它有着许多的种类，包括白巧克力、牛奶巧克力还有黑巧克力，而且全世界的消费量一直在稳步增长。根据专业市场研究公司的报告，全球巧克力市场仅在2022年就达到了约1277亿美元的价值，预计增长速度会更快，年复合增长率为4.4%，意味着该行业到2028年将达到1653.5亿美元。但如果你看一下巧克力包装背面的营养成分表，会发现它并不是完全健康。

各式各样的巧克力

2023年2月22日，来自美国罗格斯环境和生物科学学院的食品研究员黄庆龙已经针对巧克力健康程度的进行了研究，他通过3D打印技术来生产一种低脂巧克力.这项研究还有来自中国广州暨南大学食品科学与技术系的研究人员参与，相关研究成果以题为“Development of fat-reduced 3D printed chocolate by substitutingcocoa butter with water-in-oil emulsions”的论文被发表在《FoodHydrocolloids》期刊上。

大量食用巧克力会带来一些疾病风险，如高血压、高血脂水平、糖尿病甚至心血管疾病，这些因素加强了黄教授创造一种 "功能性食品"的决心。根据黄教授的说法，功能性食品是指那些特别为健康益处而设计的食品。在这种情况下，通过创造更健康的巧克力品种，保护健康不受糖和脂肪消费增加的影响。黄庆荣身边的科学家团队通过使用3D打印技术成功地做到了这一点。

黄教授和一块3D打印的巧克力（图片来源：Christa Principato/罗格斯大学）

用3D打印技术降低巧克力的脂肪含量

传统的巧克力生产一般由可可脂、可可粉、糖和其他一些成分组成。然而，为了用3D打印机生产出低脂肪的巧克力，研究团队需要对这些成分进行一些测试，必须以不同的比例进行混合。这里的目标是在液体和固体之间创造一个最佳的平衡，这样就可以用3D打印来挤压。要做到这一点，研究小组需要一种乳剂，这是两种不同液体的混合物，通常是不相溶的，如油和醋。在这种情况下，它是一种由阿拉伯胶树固定在一起的可可脂包水乳液。阿拉伯树胶是一种从金合欢树获得的提取物，通常在食品工业中得到应用。在食品研究人员将这种乳液添加到其他成分中之前，他们还使用了金色的糖浆来帮助改善口感。

在使用食品3D打印机完成低脂巧克力的3D打印后，研究人员对打印的功能食品进行了进一步的测试和调查。通过研究3D打印巧克力的结构和物理特性，他们为随后的进一步打印寻找最佳的粘度水平。即使是3D打印的巧克力也应该有近乎真实的质地和光滑度，因此，他们多次尝试改变主要成分的比例，以便首次创造出正确的混合物。

3D 打印的过程就是通过快速连续铺设材料层，从数字模型创建物理对象。3D 打印机及其生成的形状都可以使用手机上的应用程序进行编程。黄教授表示，他计划设计更多含有健康添加成分的功能性食品——如橙皮、茶、红辣椒、洋葱、迷迭香、姜黄、蓝莓和生姜——消费者未来可能会打印和食用这些食品。

黄教授进一步评论说："每个人都喜欢吃巧克力，但我们也关注我们的健康。为了解决这个问题，我们创造了一种巧克力，它不仅是低脂肪的，而且还可以用3D打印机打印。这是我们第一个'功能性'巧克力"。

研究团队认为他们的3D打印巧克力有一个明显的优势，因为这样可以实现可食用的产品，可以根据个人的口味、形状甚至质地，轻松地为消费者制作出营养价值极佳的产品。