在全球范圍內(nèi)，由于高糖攝入對人類健康的負面影響以及膳食總糖攝入量高于推薦量，消費者對低糖食品的需求不斷增加，這間接推動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?！督】抵袊袆樱?019-2030）》指出，政府將限制高糖食品的生產(chǎn)銷售，推動低糖或無糖食品的生產(chǎn)與消費，減糖已經(jīng)成為食品飲料行業(yè)的趨勢熱點之一。

傳統(tǒng)上，低糖降糖產(chǎn)品的實現(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現(xiàn)。產(chǎn)品消費升級的背后推動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2026年，全球天然甜味劑市場規(guī)模預(yù)計將從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)品的實現(xiàn)，不止是通過代糖原料的實現(xiàn)，技術(shù)也可以實現(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打印機將不同糖濃度的巧克力進行分層，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，通過3D打印技術(shù)能夠?qū)⒏咛呛偷吞乔煽肆Ψ謱?，在不改變整體甜味感知和整體喜好的情況下，可將糖減少19%。目前，該項研究結(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%的黑巧克力被認為含糖量高，72%的黑巧克力被認為含糖量低。

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打印機的雙擠出機，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，是因為與使用模具的傳統(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)需要創(chuàng)建不同形狀的分層設(shè)計的靈活性。 

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點量表上被評為不太甜到中等甜(2.3-3.3)。同時，6個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度和暫時的感覺輪廓有關(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) 實現(xiàn)，使用雙擠出機 3D 食品打印機創(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)，由于高糖消費對人類健康產(chǎn)生負面影響，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)有動力繼續(xù)研究降糖策略，以實現(xiàn)具體的降糖目標。