內容: 3D食品列印是以電腦輔助設計模型，創建三維食品物件的技術；4D列印則是利用3D列印配合外在刺激或人為干擾引導材料發生物理/化學變化的技術，現今4D列印仍處於起步階段，只有少部分的研究。由於4D列印是3D列印的擴展，因此仍保有3D列印食物的優勢，包括獨特的外觀、客製化營養素等。目前，4D列印食品的原料主要限於大豆分離蛋白、澱粉凝膠和水凝膠體系，常見的外部刺激因素包括pH、水分含量、微波、電場和溫度。而列印產品之特性變化（如顏色、結構、營養和風味）則會取決於材料特性、內部結構設計等因素。4D列印透過調控外部刺激與食品特性變化之關聯，可創建具部分懸空之結構(如洋芋片、墨西哥夾餅)或會隨外部環境變化而改變顏色、形狀、風味之食品，增強消費者與食品材料之間的相互作用及提升列印食品之應用性。例如，麻省理工的研究人員以澱粉、纖維素和蛋白質開發一種可食2D薄膜，在添加水後，會由於水分變化轉變為3D形式，此種特性可便於食品的運輸。此外也有應用於薯片之研究，薯片酥脆的口感歸因於薯片的彎曲率，而4D列印可透過和乾燥加工的結合，將列印後之薯片乾燥，使薯片彎曲，以生產出質地酥脆的產品。對於4D列印而言，最大的困難點在於了解關鍵變因與材料結構、理化特性間的關係。故未來發展主要著重於研究內部結構與外部刺激之間的關聯，也會評估多種材料組合以了解複合材料的應用，提升創新性，並為列印樣品建立評估和驗證方法。

參考文獻

Ghazal, A. F., Zhang, M., Bhandari, B., & Chen, H. (2021). Investigation on spontaneous 4D changes in color and flavor of healthy 3D printed food materials over time in response to external or internal pH stimulus. Food Research International, 142:110215.

Teng, X., Zhang, M., & Mujumdar, A. S. (2021). 4D printing: Recent advances and proposals in the food sector. Trends in Food Science & Technology.110:349-363