Американские исследователи использовали технологию 3D-печати, известную как многоволновая лазерная кулинария, для приготовления обеда из трех блюд и 14 ингредиентов.
Исследование возглавил бывший ученый из Колумбийского университета, а ныне старший инженер-конструктор нью-йоркской консалтинговой компании Smart Design Джонатан Дэвид Блутингер. Результаты продемонстрировали новый подход к решению одной из ключевых проблем 3D-кулинарии — проблемы сохранения текстуры.
Исследователи использовали многоволновое текстурирование, технологию которая предусматривает применение лазеров на нескольких длинах волн для управления текстурой материала. Этот метод применяется к напечатанным на 3D-принтере пищевым продуктам и поверхностям кремниевых подложек в солнечных элементах.
Как отметил Блутингер, исследование показало, что лазеры могут выборочно готовить напечатанную пищу во время процесса печати, создавая текстуры, которые лучше имитируют традиционное приготовление пищи, с возможностью приготовления персональных блюд.
Недавние исследования указывают на то, что в последнее время технологии 3D-печати пищевых продуктов переживают стремительное развитие и переходят от создания простых украшений из шоколада до сложных многокомпонентных блюд. Однако на 3D-принтере все еще не удается воссоздать блюда по традиционным кулинарным рецептам, поскольку обычно большинство 3D-принтеров используют пасты, порошки или гели.
Именно текстура, а не внешний вид, преимущественно становятся ключевым фактором, который определяет, придется ли по вкусу потребителям тот или иной продукт. Большинство напечатанных на 3D-принтере продуктов все еще имеют внутреннюю консистенцию в виде паст и требуют добавления пищевых добавок для регулирования вязкости и улучшения качества печати.
Для решения этой проблемы исследователи во главе с Джонатаном Блутингером использовали лазеры. В отличие от духовок или плит, распределяющих тепло неравномерно, лазеры выдают точные энергетические импульсы на небольшую глубину. Благодаря этому исследователям удалось точно настроить эластичность, упругость и жевательность для различных слоев напечатанного блюда.
«Мы обнаружили, что модуляция частоты лазерного воздействия на печатные слои позволяет точно контролировать эластичность и жевательность по всему печатному продукту», — отмечают исследователи.
Ученые проверили влияние синего лазера с длиной волны 445 нм, ближнего инфракрасного (980 нм) и среднего инфракрасного лазеров на тесто для крекеров Грэма, а затем сравнили результаты с образцами, которые выпекались в духовке. Изменяя частоту воздействия лазера на каждый печатный слой, исследователи смогли точно настроить внутреннюю структуру теста.
По результатам было установлено, что образцы, приготовленные с помощью лазера, достигали максимальной эластичности при средних уровнях деформации, тогда как тесто, которое запекалось в духовке, достигало необходимой упругости только при значительно больших уровнях деформации. В рамках еще одной презентации возможностей технологии исследователи приготовили обед из трех блюд. Они заявили, что это самое сложное блюдо, созданное на 3D-принтере на сегодня.
«Приготовление пищи имеет решающее значение для формирования питательных свойств, вкуса и текстуры многих продуктов, и мы спросили, сможем ли мы разработать метод с использованием лазеров, который позволит точно контролировать эти характеристики. Еда — это то, с чем мы ежедневно взаимодействуем и что мы персонализируем. Кажется вполне естественным внедрять программное обеспечение в процесс приготовления пищи, чтобы сделать процесс создания блюд более индивидуальным«, — объясняет Джонатан Блутингер.
По его мнению, предложенный подход может привлечь больше внимания к продуктам питания, созданных с помощью 3D-печати. Он также предполагает, что эта технология поможет в разработке персонализированного питания, альтернативных растительных продуктов и лечебных диет.
Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Food Engineering
Источник: Interesting Engineering
