在全球范圍內(nèi)，由于高糖攝入對人類健康的負(fù)面影響以及膳食總糖攝入量高于推薦量，消費(fèi)者對低糖食品的需求不斷增加，這間接推動(dòng)天然代糖健康原料的發(fā)展，比如赤蘚糖醇、甜葉菊、羅漢果、阿洛酮糖等。越來越多的科學(xué)研究數(shù)據(jù)發(fā)發(fā)現(xiàn)，高糖飲食對健康的影響包括體重增加、機(jī)體代謝、齲齒和口腔健康不佳，世界衛(wèi)生組織 (WHO) 建議游離糖占總能量攝入量的10%以下。

基于日常糖攝入過量的問題，歐美國家已經(jīng)開始征收“糖稅”，尤其是含糖的軟飲料首先被開到。截至目前，“減糖/降糖”在我國也已經(jīng)被提上國家議程。《健康中國行動(dòng)（2019-2030）》指出，政府將限制高糖食品的生產(chǎn)銷售，推動(dòng)低糖或無糖食品的生產(chǎn)與消費(fèi)，減糖已經(jīng)成為食品飲料行業(yè)的趨勢熱點(diǎn)之一。

傳統(tǒng)上，低糖降糖產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)都是以“低卡/低熱量/天然”的天然甜味劑替代部分蔗糖而實(shí)現(xiàn)。產(chǎn)品消費(fèi)升級的背后推動(dòng)了以赤蘚糖醇為代表的原料快速發(fā)展，研究人員紛紛在開發(fā)新型的代糖原料，比如纖維糖、甜蛋白等。Valuates Reports市場數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)2026年，全球天然甜味劑市場規(guī)模預(yù)計(jì)將從2020年的224.9億美元增長到到279.4億美元，復(fù)合年增長率為3.7%。

圖源：千圖網(wǎng)

然而，低糖產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)，不止是通過代糖原料的實(shí)現(xiàn)，技術(shù)也可以實(shí)現(xiàn)。

近日，加拿大和越南的研究人員開發(fā)出一種3D打印巧克力的方法，這種巧克力的含糖量更低，但嘗起來卻和常規(guī)巧克力一樣甜。該過程包括使用3D打印機(jī)將不同糖濃度的巧克力進(jìn)行分層，然后由研究小組評估樣品的感官質(zhì)量和甜度。

研究人員發(fā)現(xiàn)，含糖量為41.6%的巧克力樣品與對照組(含糖量為51.5%)的甜度相似，感官品質(zhì)沒有任何變化。同時(shí)，通過3D打印技術(shù)能夠?qū)⒏咛呛偷吞乔煽肆Ψ謱樱诓桓淖冋w甜味感知和整體喜好的情況下，可將糖減少19%。目前，該項(xiàng)研究結(jié)果已經(jīng)發(fā)表在《食品》雜志上面。

關(guān)于具體的實(shí)施方法，研究人員首先從加拿大的一家超市購買兩種瑞士黑巧克力，47%的黑巧克力被認(rèn)為含糖量高，72%的黑巧克力被認(rèn)為含糖量低。

具體的操作如下，將巧克力加熱到45至55攝氏度，然后冷卻到27攝氏度，冷卻后的巧克力被送入3D打印機(jī)的雙擠出機(jī)，并在28攝氏度(低糖巧克力)或32攝氏度(高糖巧克力)的設(shè)定溫度下進(jìn)行打印。

此外，這些巧克力被分層成六種不同的組合，放在一個(gè)圓柱體中，以產(chǎn)生不同類型的%糖濃度(w/w)，這些組合分別如下圖：

  六個(gè)三層空心圓柱體樣品及其總糖濃度百分比(w/w)，其中H代表高糖層 (51.5%)，L代表低糖層 (26.7%)。

圖源：Foodnavigator

 高-高-高樣本的含糖量為51.5%，與雜貨店出售的傳統(tǒng)巧克力相當(dāng)，所以它被用作對照或非減糖巧克力。研究人員選擇3D食品打印，是因?yàn)榕c使用模具的傳統(tǒng)方法相比，3D食品打印是一種更精確、更高效的方法來制作巧克力層，并為用戶提供了根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建不同形狀的分層設(shè)計(jì)的靈活性。 

研究人員將巧克力研發(fā)出來后，艾伯塔大學(xué)的72名18歲以上的學(xué)生和工作人員被招募來進(jìn)行感官評估，這些參與者喜歡吃牛奶巧克力和黑巧克力，而且經(jīng)常吃。他們完成了一份在線問卷，詢問六種樣品的甜度和他們的喜好。

 從結(jié)果來看，所有的樣品在5點(diǎn)量表上被評為不太甜到中等甜(2.3-3.3)。同時(shí)，6個(gè)樣本的總體喜好沒有顯著差異，他們的喜好都是輕微或適度的。高-低-高和低-高-高的組合，其甜度與對照樣品相當(dāng)，是首選。 

兩種樣品的含糖量為41.6%，比對照(51.5%)組低19%。在低-低-低(26.7%)、低-低-高(34%)和低-高-低(34.9%)的其他組合中，參與者發(fā)現(xiàn)糖的含量出現(xiàn)降低。 

研究人員表示，高糖和低糖巧克力層的位置與感知的甜味強(qiáng)度和暫時(shí)的感覺輪廓有關(guān)。例如，底部高糖層的巧克力樣品嘗起來和對照組樣品一樣甜，盡管它的總體糖含量更低。

 3D打印的巧克力在頂部和底部都有高糖層(high-low-high)，與最甜的對照樣品(high-high-high)的時(shí)間感覺剖面最相似。糖的空間分布可以通過 3D 食品打印 (3DFP) 實(shí)現(xiàn)，使用雙擠出機(jī) 3D 食品打印機(jī)創(chuàng)建不同糖濃度的交替巧克力層。

這些發(fā)現(xiàn)表明，通過3D打印分層減少19%的糖含量不會影響感知到的整體甜味和整體喜好。未來的研究可以利用3D打印技術(shù)來生成不同數(shù)量的巧克力層，層之間的濃度梯度和所有可能的分層順序，以更清楚地描述這些變量對感知時(shí)間感覺輪廓和整體甜味的影響。 

在全球范圍內(nèi)，由于高糖消費(fèi)對人類健康產(chǎn)生負(fù)面影響，人們對降糖食品的需求日益增加。研究人員表示，食品行業(yè)有動(dòng)力繼續(xù)研究降糖策略，以實(shí)現(xiàn)具體的降糖目標(biāo)。