Від пікселів до тарілки: їжа стала новою смачною межею 3D-друку

Сільське господарство пройшло довгий шлях у минулому столітті. Ми виробляємо більше їжі, ніж будь-коли раніше – але наша поточна модель нестійка, і оскільки населення світу стрімко наближається до 8 мільярдів, сучасні методи виробництва продуктів харчування потребують радикальної трансформації, щоб не відставати. На щастя, існує низка нових технологій, які можуть зробити це можливим. У цій серії ми розглянемо деякі з інноваційних рішень, над якими працюють фермери, науковці і підприємці, щоб переконатися, що ніхто не залишиться голодним у нашому все більш переповненому світі.

• Основи 3D-друку харчових продуктів
• Виробництво продуктів харчування
• Сталий розвиток
• Харчування
• Перешкоди

Тривимірні принтери – машини, які вміщуються на робочому столі і створюють тривимірні об’єкти з пластику, металів та іншої сировини – можуть робити практично все. Високоточні струмені викачують спеціальні медичні імплантати одним натисканням кнопки. Принтери з вуглецевого волокна випльовують прототипи автомобілів з приголомшливою точністю. А готові моделі створюють іграшки, ювелірні вироби, прикраси для дому і одяг на замовлення, маючи на руках лише цифровий файл.

Комерційні кухні, пекарні та кондитерські використовують 3D-принтери для економії часу та зусиль.

Але є нова межа в 3D-друку, яка тільки починає потрапляти в центр уваги: їжа. Останні інновації зробили можливими машини, які друкують, готують і подають їжу в масовому масштабі. І світила галузі не зупиняються на досягнутому: Вони вважають, що 3D-принтери для харчових продуктів можуть підвищити поживну цінність страв, створювати складні скульптури з повсякденних продуктів харчування і вирішити проблему голоду в регіонах світу, які не мають доступу до свіжих, доступних інгредієнтів.

• Майбутнє кулінарії: як робот-кухар готує на новій божевільній кухні
• Усередині квесту з 3D-друку ідеально смачного стейка
• Ваші стейки будуть в захваті від розумного термометра від Whirlpool

Немає жодних сумнівів – 3D-друк продуктів харчування пройшов довгий шлях. Але, як і будь-яка нова технологія з високими обіцянками, це далеко не срібна куля.

Основи 3D-друку харчових продуктів

Більшість 3D-принтерів для харчових продуктів – це принтери для осадження, тобто вони наносять шари сировини в процесі, відомому як адитивне виробництво. Більш нова категорія 3D-принтерів – склеювальні принтери – склеюють матеріали за допомогою своєрідного їстівного цементу.

Останнє покоління харчових 3D-принтерів набагато складніше і поєднує в собі сопла, порошкоподібні матеріали, лазери і роботизовані руки для створення цукрових скульптур, візерункового шоколаду і решітчастої випічки. Один принтер, ChefJet від 3D Systems, кристалізує тонкі шари дрібнозернистого цукру в різноманітні геометричні конфігурації. Інший, Choc Edge від барселонської компанії Natural Foods, видає шоколад зі шприців у вигляді красивих розплавлених візерунків.

Більшість 3D-принтерів для харчових продуктів функціонують точно так само, як і їхні аналоги, що вивергають пластик – вони просто видавлюють їстівні матеріали замість термопластичної липкої маси. (Відео: Foodini)

Найсучасніші принтери здатні на більше. Наприклад, принтер Foodini використовує свіжі інгредієнти, завантажені в капсули з нержавіючої сталі, для виготовлення таких продуктів, як піца, фаршировані макарони, кіш і тістечка. Машина для виготовлення макаронних виробів Barilla друкує локшину за допомогою води і манної муки. А прототип, розроблений професором машинобудування Колумбійського університету Ходом Ліпсоном, виготовляє поживні батончики і просту випічку.

Виробництво продуктів харчування

Комерційні кухні, пекарні та кондитерські вже використовують 3D-принтери для економії часу та зусиль.

“Для цього потрібні роки і роки досвіду, але принтер робить це легко”.

Ерве Малівер, директор з харчових технологій і кулінарний координатор Міжнародного кулінарного центру, сказав, що технологія демократизує. “За допомогою 3D-принтера можна друкувати складні шоколадні скульптури і красиві деталі для прикраси весільного торта, – сказав він в інтерв’ю Digital Trends. “Не кожен може це зробити – для цього потрібні роки і роки досвіду, але принтер робить це легко”.

Пако Перес, виконавчий шеф-кухар ресторану Miramar, що має дві зірки Мішлен у місті Лланза, Іспанія, вже застосував цю теорію на практиці. Він використовує Foodini для “відтворення форм і шматочків” їжі, які є “абсолютно ідентичними”, звільняючи кухарів для виконання інших завдань.

І він не єдиний. Food Ink, спливаючий “3D-друкований ресторан”, був побудований майже повністю за допомогою комерційно доступних принтерів. Все, від столів до стільців і світильників, було надруковано протягом тижня. І всі страви і десерти, які подавалися в ресторані, також були надруковані на 3D-принтері; замість того, щоб думати про це як про “від ферми до столу”, подумайте про це як про “від пікселя до тарілки”.

Food Ink – це британський ресторан з унікальною особливістю: абсолютно все, що подається на стіл, надруковано на 3D-принтері – їжа, посуд і навіть усі столи і стільці. (Фото: Food Ink)

У 3D-друку на харчових продуктах є потенціал для масового ринку. Однойменний харчовий принтер XYZprinting, який компанія представила на виставці споживчої електроніки 2015 року в Лас-Вегасі, вже виготовляє готове до випікання печиво, піцу, м’ясні пироги та булочки для пекарень у Китаї та австралійської мережі роздрібної торгівлі харчовими продуктами.

Сталий розвиток

Очікується, що до 2050 року населення планети зросте до 9,6 мільярда осіб, і деякі аналітики прогнозують, що виробництво продуктів харчування потрібно буде збільшити на 50 відсотків, щоб підтримувати нинішній рівень. Очевидно, що сталий розвиток стає не стільки “приємною річчю”, скільки необхідністю.

Майбутні 3D-принтери для друку їжі можуть зробити перероблену їжу більш корисною.

3D-друк харчових продуктів, ймовірно, не вирішить проблему, але може сприяти її вирішенню. Деякі експерти вважають, що принтери, які використовують гідроколоїди, або речовини, що утворюють гелі з водою, можуть бути використані для заміни основних інгредієнтів звичних страв на багаті поновлювані джерела, такі як водорості, ряска і трава.

З цією метою команда Нідерландської організації прикладних наукових досліджень в Німеччині розробила метод друку на мікроводоростях, природному джерелі білків, вуглеводів, пігментів

Джозеф Ф. Кофлін (Joseph F. Coughlin), засновник і директор лабораторії AgeLab при Массачусетському технологічному інституті, вважає, що 3D-друк може зменшити використання палива і викиди шкідливих речовин в атмосферу. Продуктові магазини майбутнього можуть запасатися “харчовими картриджами”, які зберігатимуться роками, а не цілими інгредієнтами, що швидко псуються, звільняючи місце на полицях і зменшуючи вимоги до транспортування і зберігання. “[Доставка продуктів] може здійснюватись більшими партіями, які можна буде легко зберігати”, – сказав він в інтерв’ю газеті The New York Times.

Пара 3D-принтерів Foodini, які видавлюють їжу з системи капсул, що поповнюються, а це означає, що ви можете друкувати практично з будь-якими інгредієнтами, які ви обираєте. (Фото: Foodini)

Харчування

3D-принтери для друку їжі можуть зробити більше, ніж виробляти поновлювані, екологічно чисті запаси їжі – вони також мають потенціал для революції в харчуванні.

У цій галузі NASA знаходиться в авангарді. У 2013 році агентство експериментувало з технологіями, які могли б зберегти їжу під час довгострокових місій, уклавши контракт на суму 125 000 доларів США з корпорацією Systems & Materials Research Corporation (SMRC) на розробку 3D-друкованої харчової системи для астронавтів.

Майбутні 3D-принтери для друку їжі можуть зробити оброблену їжу більш корисною. Лінетт Кучма, співзасновник компанії Foodini, бачить принтери, які вироблятимуть більш поживні варіанти наповнених консервантами котлет для гамбургерів з фаст-фуду.

Ліпсон прогнозує, що майбутні принтери зможуть доставляти точні дозування ліків, вітамінів і добавок, а також продукти харчування, адаптовані до конкретних калорійних потреб даного користувача.

“Харчовий друк може дозволити споживачам друкувати їжу з індивідуальним вмістом поживних речовин, оптимізованим на основі біометричних і геномних даних”, – сказав Ліспон в інтерв’ю The New York Times. “Таким чином, замість того, щоб їсти шматок вчорашнього хліба з супермаркету, ви будете їсти щось спечене спеціально для вас на вимогу. Це може бути відсутньою ланкою між харчуванням і персональною медициною, а також їжею, яка стоїть на вашому столі”.

У Німеччині група будинків для людей похилого віку прийняла технологію 3D-друку, яка перетворює овочі, такі як морква і брокколі, в поживні, легкі для жування м’які формочки оригінальної форми, що зберігають свою форму. А італійська компанія WASP, що займається 3D-друком, тестує принтер, який може виробляти безглютенові версії популярних продуктів харчування.

Перешкоди

Незважаючи на багато останніх досягнень в області 3D-друку харчових продуктів, перед галуззю стоїть безліч проблем, які необхідно подолати.

В даний час більшість інгредієнтів повинні бути перетворені в пасту, перш ніж принтер зможе маніпулювати ними, а процес друку, як правило, досить трудомісткий. “Друк на харчових матеріалах набагато складніший з інженерної точки зору, ніж на пластику або металах”, – сказав Ліпсон. “Вони взаємодіють один з одним дуже складними способами”.

Крім того, більшість існуючих 3D-принтерів для друку харчових продуктів обмежені сухими інгредієнтами, які можуть зберігатися протягом тривалого часу, оскільки більшість білкових і молочних продуктів мають ризик псування. “Все повинно бути сухим, тому що в іншому випадку вам доведеться турбуватися про те, що щось зіпсується”, – сказав Маліверт. “Це питання здоров’я”.

Крім того, є питання очікувань. “Ми повинні бути розсудливими в цьому питанні”, – сказав Деніел Кросслі, виконавчий директор Ради з харчової етики Великобританії, в інтерв’ю Digital Trends. “Ми повинні почати з проблеми, яку ми намагаємося вирішити, і працювати в зворотному напрямку, і спробувати зрозуміти соціальні та медичні наслідки 3D-друку харчових продуктів. Я не вірю в новизну заради новизни”.

Навіть дехто в кулінарному світі ставиться до цього скептично. Тоні Тантілло, експерт з питань харчування і автор CBS в Нью-Йорку, вважає, що 3D-принтери для харчових продуктів більше підходять для закладів швидкого харчування, ніж для будинків і ресторанів високого класу. “Ці дві речі не повинні бути разом”, – сказав він в недавньому інтерв’ю. “Друкована їжа” для журналу – так. Але щоб їсти? Ні, ні”.

Але часи змінюються. “Коли люди вперше почули про мікрохвильовки, вони не розуміли технологію”, – сказала Лінетт Куксама, генеральний директор і засновник компанії Natural Machines, в інтерв’ю Fortune. “Зараз 90 відсотків домогосподарств мають мікрохвильові печі”.

Рекомендації редакції

• Додаток робить фритюрницю Breville Joule Oven Air Fryer Pro по-справжньому розумною
• Майбутнє виготовлення речей: Усередині еволюції 3D-друку з Formlabs
• Технологія 3D-друку дозволяє створювати крихітні високодеталізовані об’єкти за лічені секунди
• Надрукована на 3D-принтері копія статуї Давида Мікеланджело має висоту менше 1 мм
• Система 3D-друку може виплюнути біонічні руки на замовлення менш ніж за 10 годин

Source: digitaltrends.com