Uređaji za kuvanje koji uključuju trodimenzionalne (3D) štampače, lasere ili druge procese vođene softverom mogu uskoro zameniti konvencionalne uređaje za kuvanje kao što su rerne, ploče za kuvanje i mikrotalasne pećnice. Ali da li će ljudi želeti da koriste 3D štampač — čak i tako lepo dizajniran kao vrhunski aparat za kafu — na svojim kuhinjskim pultovima kako bi kalibrirali tačne mikro- i makro hranljive sastojke koji su im potrebni da ostanu zdravi? Da li će 3D štampanje hrane poboljšati način na koji se hranimo? Koje vrste prepreka će morati da se prevaziđu da bi se takva tehnologija komercijalizovala?
Mašinski inženjeri Kolumbije rade na rešavanju ovih izazova u laboratoriji za kreativne mašine profesora Hoda Lipsona. U novom članku Perspectives koji je danas objavio npj Science of Food, glavni autor Jonathan Blutinger, postdoktorski saradnik u laboratoriji, istražuje ova pitanja i još mnogo toga, razgovarajući sa profesorom Kristenom Kuperom, ishranom i dijetetikom Univerziteta Pejs, o prednostima i nedostacima 3D- tehnologija štampane hrane, kako se 3D štampana hrana poredi sa „normalnom“ hranom koju jedemo i budući pejzaž naših kuhinja.
Tehnologija štampanja hrane postoji od kada ju je Lipsonova laboratorija prvi put predstavila 2005. godine, ali je do danas ta tehnologija bila ograničena na mali broj nekuvanih sastojaka, što je rezultiralo onim što mnogi percipiraju kao manje od ukusnih jela. Blutingerov tim se odvojio od ovog ograničenja štampajući jelo koje se sastojalo od sedam sastojaka, kuvanih na licu mesta pomoću lasera. Za ovaj rad, istraživači su dizajnirali sistem 3D štampanja koji pravi kolač od sira od jestivih mastila za hranu – uključujući puter od kikirikija, Nutelu i džem od jagoda. Autori primećuju da bi precizno štampanje višeslojnih prehrambenih artikala moglo da proizvede hranu koja je prilagodljivija, da poboljša bezbednost hrane i omogući korisnicima da lakše kontrolišu sadržaj hranljivih materija u obrocima.
„Budući da je 3D štampanje hrane i dalje tehnologija u nastajanju, potreban mu je ekosistem podrške industrijama kao što su proizvođači kartridža za hranu, datoteke recepata za preuzimanje i okruženje u kojem se mogu kreirati i deliti ovi recepti. Njegova prilagodljivost čini ga posebno praktičnim za biljke. zasnovano na tržištu mesa, gde tekstura i ukus moraju biti pažljivo formulisani da oponašaju pravo meso“, rekao je Blutinger.
Da bi demonstrirao potencijal 3D štampanja hrane, tim je testirao različite dizajne kolača od sira, koji se sastoje od sedam ključnih sastojaka: kreker od kikirikija, nutela, pire od banane, džem od jagoda, šlag od višanja i glazura. Otkrili su da je najuspešniji dizajn koristio graham kreker kao osnovni sastojak za svaki sloj torte. Pokazalo se da se puter od kikirikija i Nutela najbolje koriste kao potporni slojevi koji su formirali „bazene“ za držanje mekših sastojaka: banane i džema. Dizajn sa više sastojaka evoluirao je u višeslojne strukture koje su sledile slične principe kao i građevinske arhitekture; bilo je potrebno više strukturnih elemenata da podrže mekše podloge za uspešan slojevit otisak sa više sastojaka.
„Imamo ogroman problem sa niskom hranljivom vrednošću prerađene hrane“, rekao je Kuper. „3D štampanje hrane će i dalje iskazati prerađenu hranu, ali će možda srebrna obloga za neke ljude biti bolja kontrola i prilagođavanje ishrane – personalizovana ishrana. Takođe može biti korisno da hranu učini privlačnijom za one sa poremećajima gutanja oponašanjem oblici prave hrane sa hranom u pire teksturi koju ovi pacijenti – milioni samo u SAD – zahtevaju.“
Lasersko kuvanje i 3D štampanje hrane mogli bi da omoguće kuvarima da lokalizuju ukuse i teksture na milimetarskoj skali kako bi stvorili nova iskustva u hrani. Ljudi sa ograničenjima u ishrani, roditelji male dece, dijetetičari u staračkim domovima i sportisti mogu smatrati da su ove personalizovane tehnike veoma korisne i zgodne u planiranju obroka. A pošto sistem koristi visokoenergetsko ciljano svetlo za grejanje po meri visoke rezolucije, kuvanje bi moglo postati isplativije i održivije.
„Studija takođe naglašava da će štampana jela sa hranom verovatno zahtevati nove sastave i strukture sastojaka, zbog različitog načina na koji se hrana „sastavlja““, rekao je Lipson. „Potrebno je još mnogo rada na prikupljanju podataka, modeliranju i optimizaciji ovih procesa.“
Blutinger je dodao: „I, sa većim naglaskom na bezbednost hrane nakon pandemije COVID-19, hrana pripremljena uz manje rukovanja ljudi mogla bi da smanji rizik od bolesti koje se prenose hranom.“
