日本酒釀造中不可或缺的「麴」，如今也能透過3D列印技術製作。這項結合傳統發酵工藝與現代科技的研究，可能為未來日本酒的風味設計帶來新的可能性。
日本大阪大學與知名清酒品牌「月桂冠」共同展開研究，成功利用3D列印技術製作米麴，並發現透過調整列印結構，可以影響麴菌的代謝活動。研究團隊更進一步將製作出的「3D列印麴」應用於小規模清酒釀造實驗，成功發酵出酒精濃度達13%以上的清酒，為未來日本酒釀造技術開啟新的研究方向。
大阪大學工學研究科 圖片來源：明石高專
從傳統製麴到3D列印，為日本酒釀造帶來新可能
麴菌是日本酒、味噌與醬油等傳統發酵食品製作過程中不可或缺的微生物。在日本酒釀造中，麴菌會在米粒上生長，並產生澱粉酶、蛋白酶等酵素，將原料中的澱粉與蛋白質分解成糖類及胺基酸，為後續發酵提供重要基礎。
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傳統米麴的製作方式，是讓麴菌在蒸熟的米粒表面與內部生長。然而，由於米粒本身的形狀與結構受到限制，難以自由調整麴菌生長的空間及環境。為了突破這項限制，大阪大學與月桂冠將近年逐漸受到關注的「食品3D列印技術」導入製麴研究。
食品3D列印是將食材製成糊狀材料，再利用3D列印機塑造出特定的立體形狀。除了能夠組合不同食材，也可以精細設計食品的外觀及內部結構。研究團隊希望透過這項技術，重新設計麴菌生長的環境，進一步探索控制麴菌生長與代謝活動的新方法。
米粉、水與麴菌變成「生物墨水」，成功製作3D列印麴
這項研究由大阪大學與月桂冠綜合研究所共同進行。
研究團隊首先將米粉、水及米麴菌（Aspergillus oryzae）混合，製成適合3D列印的糊狀材料，稱為「生物墨水（Bio-ink）」。接著，利用擠出式3D列印機，將材料製作成具有網格狀結構的立體形狀，再透過培養程序，讓麴菌在結構中生長，形成所謂的「3D列印麴」。
實驗結果顯示，經過3D列印程序後，麴菌仍能維持正常生長能力，並在列印出的結構中良好生長。這項結果證實，3D列印不僅能夠塑造米麴的立體結構，也能在製作過程中保留麴菌的生長能力，讓這項技術具備進一步應用於發酵研究的可能性。
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改變米麴形狀，就能影響葡萄糖與麩胺酸的生成
除了成功製作3D列印麴，研究團隊也發現，改變列印結構，會影響麴菌的代謝活動，實驗結果顯示，當3D列印麴採用不同的立體結構時，麴菌所產生的葡萄糖與麩胺酸含量也會隨之改變。研究團隊推測，這可能與不同結構所形成的培養環境有關。
例如，結構的改變可能影響麴菌能夠生長的表面積、空氣流通程度、熱量散發及水分蒸發等條件，進而改變麴菌的生長與代謝表現。其中，葡萄糖是清酒酒精發酵的重要糖類來源，而麩胺酸則是與鮮味有關的胺基酸。
這項發現意味著，未來研究人員或許能透過調整米麴的形狀與內部結構，影響發酵過程中產生的成分，進一步探索日本酒風味設計的新方向。
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成功釀出酒精濃度13%以上清酒，香氣成分也出現差異
為了確認3D列印麴是否能實際應用於清酒釀造，月桂冠進一步使用研究團隊製作的米麴，進行小規模清酒釀造試驗。結果顯示，使用3D列印麴進行發酵，酒精濃度成功達到13%至未滿14%的範圍，證實這項新型米麴能夠應用於清酒發酵過程。
此外，研究團隊也觀察到，實驗酒款的香氣成分與一般清酒存在差異。雖然目前研究尚未進一步說明這些香氣差異的具體表現，也未證實能夠穩定製造特定風味，但這項結果顯示，改變米麴的製作方式，可能對最終清酒的成分產生影響。
對日本酒釀造而言，這不只是成功利用3D列印技術製作米麴，更代表研究人員開始探索透過米麴結構設計，調整發酵表現的可能性。
3D列印曲黴菌及清酒釀造過程 圖片來源：gekkeikan
當傳統釀造遇上現代科技，日本酒風味還有多少可能？
日本酒的釀造技術經過長時間發展，從原料處理、製麴到發酵管理，每個環節都與最終酒質息息相關。而這次大阪大學與月桂冠的共同研究，則提供了另一種思考方向：除了調整原料、麴菌與發酵條件，是否也能透過改變米麴本身的立體結構，進一步影響日本酒的風味？
目前，3D列印麴仍處於研究與小規模釀造試驗階段，距離實際應用於商業清酒生產，仍需要更多研究與驗證。不過，從米粉、水與麴菌製成的生物墨水，到成功釀出酒精濃度13%以上的清酒，這項研究已經展現出傳統發酵技術與現代製造科技結合的可能性。
未來，日本酒的風味或許不只取決於使用什麼米、什麼麴菌，以及如何控制發酵條件，就連「米麴的形狀」，也可能成為釀酒師探索新風味的重要關鍵。
不只應用於日本酒，未來也可能開發全新發酵食品
大阪大學與月桂冠表示，這次研究發現，透過3D列印技術控制米麴結構，可能誘導麴菌產生不同於傳統米麴的代謝反應，未來研究團隊將進一步分析米麴的形狀、內部孔隙等結構條件，與麴菌所產生的酵素及代謝產物之間的關係，如果能更精確掌握這些變化，未來便有機會依照釀造目的調整麴菌的活動，進一步應用於實際清酒生產。
除了調整清酒中的糖類與胺基酸組成，研究團隊也期待這項技術能夠應用於新的物質轉換，甚至開發出與傳統清酒不同的香氣、風味成分及機能性成分，而這項技術的應用範圍，也不一定侷限於日本酒。未來還有機會延伸至其他發酵食品與食品原料的開發。
這項研究成果已於2026年9月17日，在北海道大學札幌校區舉行的第78屆日本生物工學會大會上發表，研究題目為「以麴菌作為墨水成分的食品3D列印及其在釀酒上的應用」。
資料來源：
大阪大学と月桂冠が共同研究 3Dプリンターで「麹」を造形し、清酒醸造に応用
責任編輯：藍國夫
核稿編輯：陳慧
