港科大研發人工智能輔助3D食品打印技術

香港科技大學（港科大）的研究團隊開發了一項突破性的人工智能（AI）輔助3D食品打印技術，將3D打印與紅外烹飪相結合，為更安全、高效且美觀的食品生產開闢了新途徑。

傳統的3D食品打印方法通常需要額外的後處理步驟，這不僅可能導致食品成分不理想、形狀不完美，還可能帶來存在微生物污染的風險。 為解決這些問題，港科大綜合系統與設計學部的研究團隊成功開發了一套AI增強系統，創新性地將擠壓打印技術與同步紅外加熱功能相結合，實現複雜澱粉基食品的即時烹飪。 通過採用石墨烯加熱器，研究團隊能夠精確控制烹飪過程，確保澱粉基食品保持其預期的形狀和質量。

系統還整合了AI輔助設計功能，通過生成演算法和Python程式，能夠輕鬆創建製作複雜的食品圖案。 借助AI技術，即使是電腦新手也能快速上手，參與設計過程。

這項研究不僅解決了食品形狀保持和微生物污染等技術難題，還為精準營養定製開闢了新的可能性，尤其為吞咽困難患者等有特殊飲食需求的人群提供了切實可行的解決方案。 從優化養老院和中央廚房的餐食定製效率，到滿足個人化營養需求，再到為餐飲行業打造創意烹飪體驗，這項技術展現了其廣泛的應用潛力，為食品製造領域帶來了革命性的突破。

領導該研究團隊的綜合系統與設計學部助理教授李桂君表示：「這項創新技術有望簡化食品生產流程、提升食品品質，並精準滿足個人偏好，從而徹底改變食品在多種場景中的製備與服務模式，為未來個人化且兼具視覺吸引力的食品創作開闢更廣闊的前景。 」

李桂君教授補充道：「我們對這項技術的潛力充滿期待，它能夠以高效且易於操作的方式提供定製化、安全且美味的食品。 這標誌著我們在食品創造領域邁出了重要的一步。 」

該論文的第一作者、港科大博士生李港慧說：「我們通過技術與烹飪創意的有機結合，重新構想了3D食品打印的可能性。 我們先進的集成3D食品打印技術有望徹底革新個人化食品的創造方式。 」

這項研究融合了以使用者為中心的設計、機械工程、食品科學、化學和人工智慧等多領域的協同創新。 通過跨學科方法匯聚了多樣化的專業知識，以應對了3D食品打印技術中的複雜挑戰。

展望未來，研究團隊計劃通過研究熱敏維生素的保存和優化澱粉消化率來進一步完善該技術。 未來的研究還將通過涉及兒童或醫院護理人員等目標使用者的感官評估，關注消費者接受度，以確保該技術能夠順利投入實際應用。

相關研究成果最近在國際頂級期刊《先進材料（Advanced Materials）》上發表，題為以《結合同步烹飪與生成式AI設計的先進3D食品打印技術》。