编者：中喷网 墨宸
想象一顿从开胃菜到甜点的完整盛宴，每一道菜品均由3D打印精准塑形，再经激光精准烹饪而成，口感与传统厨艺不相上下——这一看似科幻的场景，已被哥伦比亚大学的研究团队变为现实。他们成功打造出包含法式咸派风挞、花椰菜面团披萨和青柠派的三道菜餐食，不仅填补了3D食品打印在口感还原上的核心短板，更开启了软件驱动、精准可控的数字烹饪新时代。
长期以来，3D食品打印技术虽在食材成型精度上持续突破，但如何复刻传统烹饪的逼真口感，始终是行业公认的棘手难题。传统烹饪方式如烤箱、炉灶等，加热范围均匀且缺乏精准调控能力，无法像增材制造那样实现毫米级的空间分辨率控制，难以匹配3D打印食材的精细结构需求。而哥伦比亚大学团队的核心创新，正是将激光烹饪技术直接集成至3D打印过程中，实现了“边打印、边烹饪”的原位加工模式。
与“先打印再烘烤”的传统流程不同，该系统通过多波长激光的精准调控，在食材逐层沉积的同时，对特定区域进行选择性局部加热。这种方式既能牢牢锁定3D打印的复杂几何结构，又能通过调整激光曝光量和频率，让食材形成外酥里嫩、层次丰富的质感——研究数据显示，激光烹饪的面团样本在较低应变下即可达到峰值弹性，口感表现优于传统烤箱制品。正如团队主导者乔纳森·布鲁廷格所言，烹饪与打印的精度匹配曾是最大谜团，而激光技术的融入，终于破解了这一核心矛盾。
打印肉的例子（图片来源：Steakholder Foods）
这项耗时六年的研究，汇聚了哥伦比亚大学跨学科的科研力量。核心团队由布鲁廷格、埃文·劳埃德·奥莫和波尔·伯纳特三位当时的博士候选人组成，另有30至40名本科生、硕士研究生及机械、电气、计算机领域的工程师参与其中，由机械工程教授、创客空间联合主任霍德·利普森担任导师。布鲁廷格坦言，自己早在2016年进入哥伦比亚大学攻读博士时，便受导师2013年出版的3D打印专著启发，萌生了探索数字烹饪的想法，并在攻读学位期间兼顾机械工程师职责，持续推进这项突破性研究。2025年9月，相关成果正式发表于《食品工程杂志》第406卷，标志着数字化控制烹饪研究取得关键进展。
此次演示的三道菜餐食，采用了14种常见食材，均购自当地的Apple Tree、Morton Williams和Whole Foods等超市，经食品处理器、高速搅拌机等标准厨房用具预处理后制成可打印食材“墨水”。这一成果并非凭空出现，而是建立在团队此前的研究基础之上——此前他们曾在《npj·食品科学》发表研究，用全麦饼干、花生酱、巧克力酱等7种食材，通过食用墨水逐层沉积工艺打印出芝士蛋糕，并发现以全麦饼干为基底、花生酱为支撑层的结构设计，能最佳容纳柔软的果酱和香蕉泥成分，为此次多食材复杂餐食的研发积累了核心经验。
除了口感突破，这项技术更蕴含着食品安全与个性化营养的巨大潜力。布鲁廷格强调：“这类技术能帮助人们更审慎地对待饮食，提升食物摄入的透明度，同时更好地追踪食材来源。” 由于减少了人工操作环节，还能降低食源性疾病传播风险；而软件驱动的精准控制特性，未来可根据特殊人群需求，定制低盐、低糖、高营养密度的个性化餐食，甚至在毫米级尺度上集中香气与质感，创造传统烹饪难以实现的味觉体验。目前，团队已计划开展后续研究，重点评估激光烹饪食品与传统烹饪食品在营养价值上的差异，为技术商业化奠定基础。
尽管当前系统仍处于研究原型阶段，但它已清晰展现了数字化烹饪对3D食品打印根本局限性的突破。这项技术不仅将行业争论焦点从“能否打印完整餐食”转向“如何高效应用”，更有望推动食品行业向个性化、可持续化方向变革——从餐饮行业的定制化菜品服务，到航天、军事等特殊场景的营养保障，数字烹饪的应用前景正在逐步展开。或许在不久的将来，激光与代码的组合，将成为厨房中不可或缺的“新主厨”。
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