Strojní inženýři zkoumají kuchyňské využití pro 3D tisk
Varná zařízení, která obsahují trojrozměrné (3D) tiskárny, lasery nebo jiné softwarově řízené procesy, mohou brzy nahradit konvenční varná zařízení, jako jsou trouby, varné desky a mikrovlnné trouby. Budou ale lidé chtít používat na kuchyňské lince 3D tiskárnu ke kalibraci přesných mikro a makroživin, které potřebují, aby zůstali zdraví? Zlepší 3D tisk potravin způsob, jakým se živíme? Jaké druhy překážek bude třeba překonat, aby bylo možné takovou technologii komercializovat?
Strojní inženýři z Columbie pracují na řešení těchto problémů v laboratoři Creative Machines Lab profesora Hod Lipsona. V novém článku Perspectives, který zveřejnila npj Science of Food , hlavní autor Jonathan Blutinger, postdoktorand v laboratoři, zkoumá tyto a další otázky a diskutuje s profesorem Christen Cooperem z Pace University Nutrition and Dietetics o výhodách a nevýhodách 3D technologie tištěných potravin.
Technologie tisku potravin existuje od doby, kdy ji Lipsonova laboratoř poprvé představila v roce 2005, ale do dnešního dne byla tato technologie omezena na malý počet tepelně neupravených ingrediencí, což má za následek to, co mnozí vnímají jako méně než chutné pokrmy. Blutingerův tým se vymanil z tohoto omezení vytištěním misky obsahující sedm ingrediencí, vařených in situ pomocí laseru. Pro tento papír vědci navrhli 3D tiskový systém, který vyrábí tvarohový koláč z jedlých potravinářských inkoustů – včetně arašídového másla, Nutelly a jahodového džemu. Autoři poznamenávají, že přesný tisk vícevrstvých potravin by mohl produkovat přizpůsobivější potraviny, zlepšit bezpečnost potravin a umožnit uživatelům snadněji kontrolovat obsah živin v jídle.
"Vzhledem k tomu, že 3D tisk potravin je stále rodící se technologií, potřebuje ekosystém podpůrných odvětví, jako jsou výrobci potravinových kazet, soubory receptů ke stažení a prostředí, ve kterém lze tyto receptury vytvářet a sdílet. Díky své přizpůsobitelnosti je zvláště praktický pro závody na trhu s masem, kde je třeba pečlivě formulovat texturu a chuť tak, aby napodobovaly skutečné maso,“ řekl Blutinger.
Aby tým demonstroval potenciál 3D tisku potravin, testoval různé návrhy tvarohových koláčů, které se skládaly ze sedmi klíčových ingrediencí: grahamový krekr, arašídové máslo, Nutella, banánové pyré, jahodový džem, třešňová pomazánka a poleva. Zjistili, že nejúspěšnější design používal grahamovou sušenku jako základní přísadu pro každou vrstvu dortu. Arašídové máslo a Nutella se nejlépe osvědčily jako podpůrné vrstvy, které tvořily „bazénky“, do kterých se vešly měkčí přísady: banán a džem. Vícesložkové návrhy se vyvinuly do vícevrstvých struktur, které se řídily podobnými principy jako architektura budov. Pro úspěšný vícesložkový vrstvený tisk bylo zapotřebí více konstrukčních prvků na podporu měkčích substrátů.
"Máme obrovský problém s nízkou nutriční hodnotou zpracovaných potravin," řekl Cooper. "3D tisk potravin bude stále obsahovat zpracované potraviny, ale možná bude pro některé lidi lepší kontrola a přizpůsobení výživy na míru - personalizovaná výživa. Může být také užitečný k tomu, aby se jídlo stalo přitažlivějším pro lidi s poruchami polykání napodobováním tvaru skutečných potravin s pyré, které tito pacienti – jen v USA miliony – vyžadují.“
Laserové vaření a 3D tisk potravin by mohly kuchařům umožnit lokalizovat chutě a textury v milimetrovém měřítku a vytvořit tak nové zážitky z jídla. Lidé s dietními omezeními, rodiče malých dětí, dietologové v domovech pro seniory a sportovci mohou považovat tyto personalizované techniky za velmi užitečné a pohodlné při plánování jídel. A protože systém využívá cílené světlo s vysokou energií pro přizpůsobené vytápění s vysokým rozlišením, vaření by se mohlo stát nákladově efektivnější a udržitelnější.
"Studie také zdůrazňuje, že tištěné pokrmy budou pravděpodobně vyžadovat nové složení a struktury ingrediencí kvůli odlišnému způsobu, jakým je jídlo "sestaveno", " řekl Lipson. "Sběr dat, modelování a optimalizace těchto procesů je ještě potřeba hodně práce."
Blutinger dodal: "A s větším důrazem na bezpečnost
potravin po pandemii COVID-19 by jídlo připravené s menším množstvím lidské manipulace
mohlo snížit riziko alimentárních nemocí a přenosu nemocí. Zdá se to jako
koncept oboustranně výhodný pro nás všechny."
The Future of Software-Controlled Cooking - YouTube
