设计思维语境下的分子料理3D打印新机遇.doc

设计思维语境下的分子料理3D打印新机遇.doc 设计思维语境下的分子料理3D打印新机遇 摘要: 传统意义上的3D打印设备通常使用塑料等原料，被用于快速原型等领域，面临困局。随着其技术的逐渐普及，3D打印装备制造业正面临着激烈的竞争，2013年数据显示，3D打印板块股集体陷入低迷，同质化与打印效果的困境逐渐影响着市场对3D打印装备制造的信心。2013年，中国餐饮行业总收入为2.54万亿元，作为日常生活的永恒刚需，设计思维将孕育未来餐饮巨头，并为3D打印创造新机遇。 关键词: 设计思维 食品3D打印 分子料理 传统3D打印的困境 被媒体炒作在风口浪尖的3D打印，在传统市场面临困局。 3D打印市场研究机构Wohlers Associaties Inc的调查显示，2013年，全球部分3D打印公司的股价涨幅超过一倍，而同时该市场的年营收却仅仅增长27%至28亿美元。从今年年初至今，3D打印市场的两大领导品牌3D Systems Corp和Stratasys Ltd的股价分别下跌了40%和19%，这也让整个3D打印板块股集体陷入低迷。亚洲发达国家日本在早年引入3D打印技术后，其3D打印的企业普及率依旧不容乐观。据日本共同社7月11日报道，日本大阪商工会议所10日发布的调查结果显示，非大型企业中3D打印机的使用率仅为9.2%。 3D打印的应用场景亟待开拓新的思路。 1.3D打印食品兴起 1.13D食品打印机 3D食品打印机是将3D打印技术应用到食品制造层面上的一种机器，主要由控制电脑、自动化食材注射器、输送装置等几部分组成，它所制作出的食物形状、大小和用量都由电脑操控，其工作原理和操作方法与3D打印机相似。与传统的食品生产相比，它不需要采购生鲜菜品，不需要配作料和油料，不需要厨师介入，不需要锅子，也不需要加热设备，整个过程是自动化、无人操作的，甚至可以远程操控，打印好的食品是熟的。整个厨房没有油烟味，没有辛辣味，非常干净和整洁，只用一台3D食品打印机就取代了电磁炉、冰箱、烤箱、微波炉和煤气灶等厨房设备。 3D食品打印机使用的打印材料是可食用的食物材料和相关配料，将其预先放入容器内，将食谱输入机器，开启按键后注射器上的喷头就会将食材均匀喷射出来，按照“逐层打印、堆叠成型”制作出立体食物产品。使用者可以自主决定食物的形状、高度、体积等，不仅能做出扁平的饼干，也能完成巧克力塔，甚至还能在食物上完成卡通人物等造型。 1.23D食品打印机的现状 世界首款3D食品打印机是西班牙创业公司NaturalMachines研制出的名为“Foodini”的食品打印机，是一款融“技术、食物、艺术和设计”于一身的家用食品机械，通过多个喷嘴的不同组合，可以制作出各种各样的食物，如汉堡、披萨、意面和糕点等多种食品。 3D打印食品原料简易，多为粉末或液浆，搭配方便，易保存且保质期 长，这些特征使其在航天食品领域得以应用。2013年美国宇航局，投资研究经费开发3D食品打印机，方便宇航员在空间作业时使用。可以带去太空的新鲜食品类型有限，而3D食品打印机即能提供新鲜食物又保证营养，同时设备体积小节省空间。 传统的饼干多采用模具来进行面图案的印刻和形状的固定，由于油脂作用，经过烘焙之后往往无法保持应有形状，不适合复杂细致的几1可印花。而采用3D打印技术，在适当地改变配方之后，制成的饼干可以保持完美的形状，可以印制复杂的形状。 食品打印多用于难以手工制作的食品制造上，例如某些食品虽然材料单一，但需要比较复杂的制作方式，手工很难完成，而采用食品打印就方便快捷多了。 Periard认为食品打印有两大优点:?适用性广，操作简单方便使用，即使没有技术背景的用户也可以很快熟悉食品打印机的使用;?食品打印具有很大的创作空间，灵活性高，对于创意非凡的厨师以及其他使用者，是很大的创意施展平台。 3D食品打印操作简便，制作速度快，食材搭配灵活，创作空间高。产品特征鲜明多样，口感独特，方便咀嚼，有趣好玩，营养好吃，其消费人群不受年龄限制，不仅吸引孩童，更方便老年人以及进食困难、吞咽困难的病人等。相信随着3D技术的高速发展和广泛应用，3D食品打印的市场空间和销售范围也会不断增大。 2.分子料理 时下，国际烹饪界流行语――分子厨艺，什么是分子厨艺呢, Gastronomie Moleculaire(分子厨艺)，其本质就是用科学的方式深入理解食材分子的物理，化学特性，然后采取新颖手法及先进技术创出“精确”料理，重新诗释美食的定义。将科学理论全面应用于料理而形成举足轻重的学派归功于法国科学家HerveThis，他也是“分子厨艺”名称的创始人。HerveThis曾提出分子美食学有5项目标:研究各种烹饪技巧背后的原理;明白食谱上记载的材料经过处理，相互间的化学变化;研发新产品新工具及新煮食方法;创作新菜式;令社会明白科学对日常生活的贡献。 2.1分子料理的工具 分子料理最先是借助于化学上的各种工具和机器，而发展至今，在业界内已经开发出使用方便的各类工具和机器。这些设备与食品3D打印机的产品形象是十分一致的，富有科技感，吸引特定的消费人群，并且把传统料理背后的反应过程精确控制，得到最为让人惊喜的口感，并保证品质更加稳定，达到统一。 鱼子盅:由很多针孔，一个针管组成。它使―次性制作一百颗左右的人工鱼子成为可能，特别是小的鱼子。 红外温度计:它能够快速而准确地测量食物的温度，与传统的厨房温度计相比，它不用插入食物，十分方便。是真空低温烹饪的必需品。 手持搅拌棒:榨汁，搅拌，混合，泡沫，粉碎功能。只需按一下按钮。 烟枪:它可以使食物在短短的1分钟内达到烟熏的效果，而且不同的烟粉可以产生不同的口味，比如说木香或者鱼香。 真空包装机:它在食物保鲜上已经得到广乏的应用，也是真空低温烹饪必不可少的机器装备。 万能料理机:这是一种多功能的厨房机器，可以绞碎、混合、磨粉，揉面等。而且同时能保温或者加热，是分子厨房中的一个得力助手，堪称世界上最小的厨房， 旋转蒸发机:它可以高速旋转，使液体蒸发，主要用于提取香气和香精。Sosa通过此法提取了180种香精制作了香味大全供专业人士使用， 万能冰沙机:这种冰激凌机能保持水果的原味，能快速地制作冰激凌、冰沙等，而成品的口感独特、十分细腻。 其实，还有很多设备，如脱水机，低压真空烹饪机等。 2.23D打印应用于分子料理的新机遇 分子料理通过各种仪器式的烹饪工具，重构食材，塑造新奇的五感体验，实际是食材的陌生化。陌生化，是20世纪初俄国形式主义代表人物什克洛夫斯基提出的，他认为“艺术的技巧就是使对象陌生化，使形式变得困难，增加感觉的难度和时间的长度，因为感觉过程本身就是审美目的，必须设法延长。”然而，在日常生活重复单调的更替中，许多事物往往从认知到接受再经历一定的时间和过程会转化为一种无意识、机械式、自动化的感知，逐渐变得习以为常，缺乏新鲜感。只有突破定式、打破常规，展示标新立异的新姿态，才能唤起大众的注意力。 餐饮产品要生存，就必须不断加强产品的开发创新，不仅要适时推出新品种，而且还要对老品种在保持其传统风格的基础上，在生产工艺和产品质量上不断提高，使产品精益求精。这就要利用餐饮产品的可组合性，把餐饮产品进行重新组合，达到创新的目的。同时，烹饪原料也更加丰富，用更多新原料、新调料烹制出新菜品是餐饮业发展的必然趋势。食品3D 打印对年轻时尚的分子料理食客来说，创造了丰富的食材组合可能性，个性养生功能，社会炫耀功能，礼品馈赠功能，在新奇的口感中得到前所未有的新满足。 所谓特色营销，即餐饮企业以顾客为导向，根据调矾细分市场，以差异化为基础建立起自己的营销特色。食品3D打印让本已十分具有特殊体验的分子料理更具特色。追求时髦是许多现代人的重要心理需求时髦的东西往往能够调动起人们的消费欲，又引起人们强烈的求异心理，愿意去尝试不同的风味。求异心理是人类特有的具有反射能动性的心理类型，在面对一成不变时，人内心会自发地、无意识地形成抗争力量，从根本上说是个体自我意识的觉醒。现代社会快速发展，各方面都在进步，物质生活的提高却并不能满足人们精神世界的提升。相反地，程式化、秩序性促使意识形态和价值体系趋同一致，最终导致自由消失和个体压抑，人变得平庸、刻板，缺乏个性，失去了想象力和创造力。面对这样的社会境况，个体内心反射性萌生出渴望自由、追求新奇、不拘陈规的巨大力量。在分子料理中引入个性化和定制化的3D打印食品，在自我实现层面的分子料理食客能首先获得内容和形式上的个性化创造，用于表现自己的与众不同，引发他人及社会的强烈关注，从而体现作为个体的自我存在价值，最终满足高涨的自我意识。 3.以设计思维思考3D打印食品风靡的实践因素 3.1用数字产品强化品牌，提高客户反复购买率 标准化连锁食品工业的成功企业，如行销全球的麦当劳，深入大街小巷的奶茶品牌，使用了优化设计的标准操作流程，引入流水线思维的工业 工程设计，使得人力资源的智力因素大大降低，即使大量使用兼职和高流动人员，依然可以保证食品口味和质量的均一，从而无需招聘高技能人才，大大降低了人员成本并缩短了培训时间，实现人员快速上岗。并且，品牌源于品质执行的一贯性，实现连锁产品的品质均衡，可以提升消费者信赖感，并促成不同地点的反复购买，提高购买率。 麦当劳将产品的制作精确到0.1毫米的精度。如，严格要求牛肉原料绞碎后，一律按规定做成直径为98.5毫米、厚为5.65毫米、重为47.32克的肉饼。食品要求标准化，无论国内国外，所有分店的食品质量和配料相同，并制定了各种操作规程和细节，如“煎汉堡包时必须翻动，切勿抛转”等。 食品3D打印机在实现产品均一线上具有天然优势，通过中央厨房统一配送打印用的食品原料和基材，预先编制自动化打印程序，并对用户定制部分执行模块式的优化，相比需要见明火的传统连锁食品工业而言，几乎实现了从“依葫芦画瓢”式的手工抄写到了打印机复印机复制的高精度标准化执行，大大降低了对人员的智力需求，并极大地确保了品质的一贯性。过去的操作流程简化，虽然可以有效降低设备成本和时间成本，但是需要较长时间的培训l，并且依赖各式各样的自动化高成本设备，而普及化的3D食品打印设备优势明显。 3.2整合传感器技术，实现菜式的智能收录 3D扫描技术可以十分方便地得到菜式的形态。三维扫描仪的原理非常简单:在被扫描物体表面取一些点，计算这些点与扫描仪之间的距离，当测量的点足够多，就能得到被扫描物体的轮廓，把这些点相邻的之间建立 联系，就是三维立体的模型。由于不同波长的激光在空气中传播的特性被研究的很透，所以3D扫描仪在工业领域的应用已经非常成熟，并且工业级的产品精度非常高，可以达到?0.04毫米甚至更精确。这样高的精度对于一道炒菜而言，已经达到了面包屑撒在哪个位置都可以复制的程度。 食品成分分析技术也十分成熟，它可以很快分析出食品的成分，并已开始进入日用品市场。Vessyl智能水杯是一款外表普通但暗含着非凡特点的杯子:它总能知道它装的是什么。利用安装在内壁上的传感器，它能自动分析你倒入其中的液体的分子成分。它适用于各类袋装咖啡、啤酒、葡萄酒、冰沙、果汁等。而且它极其精确，它不仅能知道你在喝苏打水，还能准确辨别出你喝的是雪碧、斯奎特还是七喜。 科幻电影《星际迷航》中，“进取”号的船员使用复制器复制他们最喜欢的食物。基于诸如3D扫描技术和食品成分分析技术等传感技术和人工智能算法，在不久的将来，食品3D打印将无需依赖提前编制程序，而实现“看”一道，学一道，做到极高精度的口味一致性和视觉美感。 3.3脱水运输，降低食品物流成本 与传统物流相比，运输成本居高不下的生鲜商品，需要特别的运输车辆和管理流程。传统食品不易储存，如何做到保质保‘鲜’，这关系到用户体验。而要做到保质保“鲜”，必须冷冻保存，冷链物流是关键，但冷链物流成本很高。加之来回的退货只能成倍的增加商品损耗，部分保质期更短的商品只能直接报废。生鲜产品的供应链上原本便有20%的损耗率。 3D食物打印机采用粉末状食材，可以减少食物在仓储、运输过程中的浪费。由于各种粮食含有一定的水分，容易在仓储和运输的过程中腐败变 质，这些变质的食品就会被扔掉。在未来用3D技术打印食物前，会把绝大部分粮食和肉类先加工成几乎不含有水分的粉末，在制作食物时，再往打印机的“食品墨盒”中添加各种粉末和水。这些粉末状食材被分门别类地装入真空食品袋，不仅减少了仓储和运输成本，而且可以长时间储存，在没有打开包装袋的情况下可以保存30年不变质。 3.4按需配给，避免浪费，营养个性化而全面 3D食物打印机不光是好玩有趣，它还可以避免食物浪费，从而解决全球粮食危机。平时人们无论在家做饭还是在饭馆点菜，往往采用“模糊”算法，大概差不多就行了。而且，为了保障每个人都吃得饱，会在“差不多”的基础上再加一些，多出的这些食品往往就浪费了。有了3D打印机后，它可严格按照人们的饭量准备食物，总量精确到克，可有效地减少浪费。 欧盟投入400万美元研发的食物3D打印机项目体现了对未来老龄化社会的担忧。欧盟在调查中发现，这片大陆2025年以后将会有逾两成人口超65岁。而随着人年龄的逐渐增大，对营养的要求也开始有了变化。目前，不少银发族都被要求遵循严格特制的食谱，以保障人体所需营养及维持身体健康。此外，研究表明约有15%到25%的50岁以上高龄人群都有吞食食物方面的障碍，这一比例在养老院中更高:约为30%至60%。如果老年人食物摄入不足就容易诱发营养不良问题，甚至导致心理问题，比如抑郁症。由此可见，吃好一顿饭，对于老人多么重要。 欧盟的科学家们希望通过在3D打印机墨盒中装上液态蔬菜，肉类和碳水化合物的原材料来达到打印各类更复杂食材，从而满足老年人膳食结 构和营养需求，这个被称为PERFORMANCE。 3D打印机不仅能定制食物，而且还能进行大规模生产。医护人员和营养家根据个体的需求安排私人定制菜单，将蛋白质大小，营养需求，食物构造等信息之后植入QR码中，印在盘子上。将盘子交由各地3D打印机构扫码并生产相应食物，再送到各家各户或者养老院去。这样，老人们便可以依照自己的偏好选择可口的饭菜了。 3.5改变食物口感，方便特殊人群，垂直市场潜力大 3D打印出的食物不仅营养丰富，菜式精度高，品质一致，它还可以改变人们对食物口感的传统印象，让老人和病人从流质食物中解放出来，方便地食用美味的食品，让厨师和家庭老年人者可以迅速、便捷而且毫不费力地准备新鲜食物，满足病人的需求。 德国科学家研制出了一种3D打印的超级顺滑“凝胶状”食品，这种食品看上去就和我们每天吃的东西一样。从花椰菜到烤羊肉，这种打印食品看上去非常逼真，但口感可能会令有些人大吃一惊。这种技术将鸡肉、胡萝卜和水果等平常的食物解构，变成一种可以不用咀嚼的顺滑形式，然后将其重新打造成普通食品所具有的外观。 研制这种打印食品的是德国比奥佐恩公司的科学家，此举旨在让有吞咽困难或不能正常进食的病人可以优雅地进餐，有60%的老年病人吞咽困难。 “顺滑食品”利用或生或熟、或新鲜或冷冻的食品，将其切碎、混合、熬成汤，或搅拌成泡沫，然后成形，让有咀嚼或吞咽困难的人能享用。 比奥佐恩公司的创建者、该项目的协调人马赛厄斯.屈克说:“最后打 印出来的食品的外观和味道与原来的食品很像。但这种食品口感柔软像凝胶，在嘴里很容易溶解，对咀嚼或吞咽困难的人来说很安全。” 3.6利用嗅觉添加物增加食物好感 嗅觉是动物最原始的感觉，是高度发达的感觉器官，是生存必不可少的一部分。嗅觉可给动物预警，帮助动物寻找食物，从营养物中分辨出有毒食物等。嗅觉也参与繁殖(从交配到辨认自己的幼仔)。嗅球是负责嗅觉的神经系统的一部分，而扁桃体是边缘系统的一部分，参与情感反应，二者密切相关:嗅觉与“情感脑”相关，气味可影响动物的舒适度和某些行为。因此，某些气味可对情绪、行为和食欲产生积极作用，相反，有些气味则可能成为应激源。 嗅球也与负责联想学习的海马状部位相连。专家认为:嗅觉记忆的形成是无意识的，甚至从出生前就已经开始了。在动物中，三文鱼就是一个很好的例子，即便三文鱼在海洋度过几年以后，它仍可通过嗅觉记忆找到方向，辨认出他们最初是从哪条河游来的。 感官刺激和感官型添加剂的原理是利用嗅觉和嗅觉记忆的重要作用，刺激动物食欲，产生食物忠诚度。不仅如此，还可通过正面的感官经验改善对食物的体验，减轻环境应激的影响。 法国馥蒂公司的气味和营养专家开发并通过生产实践验证了感官复合物(VEO)。VEO是一系列感官添加剂的核心，满足每种动物不同生理阶段的特定需求。 VEO对动物的2种作用与其在大脑的作用模式直接相关。首先，VEO建立一个正面且独一无二的感官体验，这将在动物记忆深处留下不可磨灭 的印象，这种机制产生了饲料忠诚度。其次，所观察到的VEO对食欲和应激的作用直接相关，调控突触间神经递质的传递，这种作用模式的理论目前已得到完全证实。 3D食品打印由于控制了食品原材料的几乎所有特性，因此可以很好地对食物的嗅觉做出调整，并提升用户黏度和用户体验。 3.7用色彩心理学精确设计菜品色彩和容器质感，激发食欲 色彩心理学对人类认知和消费欲望有深入研究，而食品消费以及视觉体验对食品3D打印有指导意义。 例如，红色的果实象征着成熟，并且能给人带来甜美的口感，所以，红色在菜品上主要用于传递甜的味觉。红色还能给人带来热烈、喜庆的心理感觉，有可以使食品拥有喜庆、热烈的含义。黄色可以让人想到到刚制作好的糕点，散发着诱人的香味。因此，食品菜品在表现食品香味的时候，多用黄色。而橙黄色介于红与黄之间，在食品菜品上多用于传递如橙子，橘子等甜而略带酸味的食品的味觉。而表现嫩、脆、酸、新鲜等口感与味觉一般都以绿色系列的色彩来表现。某些色彩能给人美好的味觉暗示，也有些色彩恰恰相反。例如黑色，灰色会对人的心理产生苦涩的感觉，而深蓝、青色能使人感觉到咸味，较深的绿色会使人产生一种酸涩的感觉，如果要在食品中大量使用这些颜色就一定要慎重了o 3D打印技术不仅打印了菜品本身，还可以打印符合菜品形态，促进食欲的容器。通过了解人类自身对色彩的感觉，表现食物的味道感，作为色彩的补充还可以通过对菜品容器造型、材质和菜品上的图形画面来表现。比如用冷色系的颜色加上硬质风格的图形，折叠型的纹样来表现口感松脆 的食品等。 打印色彩的最终确定要考虑到食品的味道、口感，而产品本身的档次和与同类型产品的区别也不能忽视。食品的最终效果应该做到既能传达产品本身的特色，叉能和谐的组合色彩，在味觉上对消费者产生心理暗示。 3.8推广初期，以新异料理手法带动病毒传播营销 3D食品打印不仅在食品工业全流程中具备优势，作为一种新异的料理手法，其在用户体验及传播层面也具有突出优势。在3D食品打印成为解决未来人口爆炸后的天然食品短缺问题之前，3D食品打印将成冒险家人格消费者群体的盛宴。 求异心理常常伴随着好奇心理一同发挥主观能动性，分子料理结合3D食品打印牢牢抓住了大众的好奇心理，使其成为当前互动新媒体时代大众交流和炫耀的工具。从传播学的角度来看，分子料理结合3D食品打印的盛行必然经历了“传播―接受―再传播”的过程，其间包含着大众对分子料理结合3D食品打印由被动接受到主动传播的能动性转变，好奇心理则是促成这种转变的内在诱因。 好奇是人类与生俱来的一种心理类型，是人类对大自然无穷魅力探索的内心渴望，是促使人类不断进步的内在推动力。好奇心理往往给人们预设了一个心理期待，这种期待只有得到释放和宣泄时才会获得心理满足的快感，于是人们总是在好奇心理的推动下自觉不自觉地寻求答案。 分子料理结合3D食品打印能满足大众的狂欢心理。分子料理结合3D食品打印制造与之契合的快感体验，首先体现在食材本身突破传统、打破常规时带给大众的自由和快乐。在长期的使用和传播过程中，传统食材形 成了一套约定俗成的规范，带有官方色彩和一元性。正如前面的论述，分子料理结合3D食品打印的食材不拘形式，将蔬菜、肉制品、乳制品、合成胶、液氮等不同种类的食材混杂使用，其间还杂糅了烟雾、变化的色调、精密打印的图形花纹、结构;而且不拘菜系，并且对食材充分处理，先使之陌生化，再拉近，塑造具象符号。总之，无论是分子料理还是3D食品打印，传统食材得到了颠覆式改造，最终形成了口感丰富、形态充满惊喜的全新就餐体验，促成社交分享和病毒式的口碑传播。