在全球范圍內，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。越來越多的科學研究數據發發現，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”在我國也已經被提上國家議程。《健康中國行動（2019-2030）》指出，政府將限制高糖食品的生產銷售，推動低糖或無糖食品的生產與消費，減糖已經成為食品飲料行業的趨勢熱點之一。

傳統上，低糖降糖產品的實現都是以“低卡/低熱量/天然”的天然甜味劑替代部分蔗糖而實現。產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展，研究人員紛紛在開發新型的代糖原料，比如纖維糖、甜蛋白等。Valuates Reports市場數據顯示，預計2026年，全球天然甜味劑市場規模預計將從2020年的224.9億美元增長到到279.4億美元，復合年增長率為3.7%。

圖源：千圖網

然而，低糖產品的實現，不止是通過代糖原料的實現，技術也可以實現。

近日，加拿大和越南的研究人員開發出一種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量和甜度。

研究人員發現，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，感官品質沒有任何變化。同時，通過3D打印技術能夠將高糖和低糖巧克力分層，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，該項研究結果已經發表在《食品》雜志上面。

關于具體的實施方法，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巧克力相當，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需要創建不同形狀的分層設計的靈活性。 

研究人員將巧克力研發出來后，艾伯塔大學的72名18歲以上的學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，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，參與者發現糖的含量出現降低。 

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。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，使用雙擠出機 3D 食品打印機創建不同糖濃度的交替巧克力層。

這些發現表明，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打印技術來生成不同數量的巧克力層，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，由于高糖消費對人類健康產生負面影響，人們對降糖食品的需求日益增加。研究人員表示，食品行業有動力繼續研究降糖策略，以實現具體的降糖目標。