Food Printing: Jedzenie z drukarki 3D

Drukowanie jedzenia w wymiarze 3D jest interesujące nie tylko dlatego, że może odtwarzać tekstury i struktury. W kontekście zrównoważonego rozwoju druk 3D jest również poważną technologią niedalekiej przyszłości, ze względu na oszczędzanie zasobów. Być może za kilkadziesiąt lat na rynku pojawi się pierwszy model domowej drukarki jedzenia, przetwarzający żywność, która w innym przypadku trafiłaby do kosza. Tutaj dowiesz się, jaki potencjał mają te wyjątkowe drukarki.

Pierwsze drukarki 3D powstały w latach 80-tych XX wieku. Od tego czasu wiele się wydarzyło: Od wielu lat drukarki 3D są wykorzystywane w przemyśle i technice medycznej, np. do produkcji zindywidualizowanych implantów czy protez. W druku 3D trójwymiarowy obiekt na podstawie modelu komputerowego lub skanu 3D jest budowany i utwardzany warstwa po warstwie, kawałek po kawałku. Wykorzystywane do druku materiały obejmują tworzywa sztuczne i żywice, metal i ceramikę. Wszystko, czemu można nadać elastyczność, a następnie ponownie utwardzić w etapach pośrednich lub na zakończenie procesu. Powstałe w ten sposób przedmioty mogą być nawet drukowane łącznie z działającymi zawiasami itp. np. śrubą z nakrętką lub z systemem cięcia. 

Drukarki 3D można obecnie spotkać również w niektórych prywatnych gospodarstwach domowych, gdzie funkcjonują jako ciekawostka technologiczna. Mniejsze modele, których koszt mieści się w przedziale trzycyfrowym, radzą sobie z drukowaniem zabawek lub małych przedmiotów dekoracyjnych. Ważne zastrzeżenie dla fanów technologii: W przeciwieństwie do urządzeń przeznaczonych do użytku przemysłowego i komercyjnego, nie wszystkie drukarki do użytku domowego są zaprojektowane pod kątem kompatybilności ze skanerami 3D. Rendering, czyli przenoszenie modeli 3D na obrazy 2D, również w tym przypadku zazwyczaj jest niemożliwe. Zamiast tego, modele 3D można po prostu pobrać online jako szablony do druku.  

Druk 3D produktów spożywczych działa bardzo podobnie do tego z substancjami niespożywczymi. Zamiast plastiku, formowana jest tu roztopiona czekolada lub gotowane i przecierowe potrawy. Drukowanie żywności nie jest bynajmniej technologią przyszłości, żywność z drukarki już dziś jest wykorzystywana w różnych dziedzinach przemysłu spożywczego. Jeden ze start-upów, który obecnie sprzedaje drukarki 3D do żywności dla gospodarstw domowych, początkowo miał na celu wynalezienie bardziej atrakcyjnych form podania puree dla osób mających problemy z przeżuwaniem: Miąższ groszku otrzymuje formę groszku, ale jest nadal miękki, a miękki miąższ marchewki wygląda jak marchewka. Mimo zmienionej tekstury celem jest imitacja pierwotnego kształtu potrawy. Takie dania z drukarki spożywczej 3D mają być kiedyś serwowane np. w domach opieki. W praktyce jednak technologia ta jest jeszcze daleka od upowszechnienia, ponieważ proces produkcji nadal przebiega powoli. Produkcja sztucznego brokuła trwa kilka godzin. Ponadto, w przeciwieństwie do kuwertury, która po roztopieniu ponownie twardnieje samoistnie, brokuł z pulpy spożywczej uzyskuje twardą konsystencję dopiero dzięki dodaniu substancji żelujących i innych środków zagęszczających.

Innym obszarem zastosowań o dużym potencjale jest zdrowe odżywianie. Chodzi o produkty zastępcze dla osób, które stosują dietę bezmięsną, ale nie chcą rezygnować z konsystencji mięsa, czyli gryzienia. Wegańskie lub wegetariańskie substytuty mięsa lub kiełbasy zazwyczaj w procesie produkcji mają początkowo konsystencję papki. Są to idealne warunki do przetwarzania przez drukarkę spożywczą. Izraelski start-up już produkuje specjalną formę wegańskich zamienników mięsa z drukarki 3D. Składniki nie są niczym nadzwyczajnym – są to m.in. białka roślinne, woda i tłuszcz. Ale proces produkcji jest naprawdę ekscytujący: Drukowanie jedzenia służy imitacji realistycznej struktury włókien, dzięki czemu nie tylko smak, ale i tekstura produktu przypomina podczas jedzenia mięso. W ten sposób mają być imitowane różne rodzaje mięsa, takie jak jagnięcina czy wołowina. Drukowane mięso, steki, kebaby i filety trafiły już do menu wegańskich restauracji w niektórych większych miastach Europy.

Czy pewnego dnia każde gospodarstwo domowe będzie miało w kuchni drukarkę 3D do żywności? To raczej mgliste wizje przyszłości. Ze względu na właściwości składników wiele słodkich potraw można jednak łatwo wydrukować. Firmy z branży cukierniczej wykorzystują druk 3D do wykonywania detali, takich jak napisy czy elementy dekoracyjne z czekolady. Także marcepan można łatwo przetwarzać w ten sposób. Kreatywność nie zna granic: Pewna amerykańska firma opracowała na przykład „PancakeBot” – specjalną drukarkę jedzenia z dyszą, która rysuje ciastem naleśnikowym motywy takie jak wieża Eiffla. Obecnie pojawiają się producenci urządzeń do użytku domowego, które z cukru lub czekolady mogą drukować słodkie masy spożywcze, takie jak cukier, czekolada, marcepan i pomada, ale także makaron.

Jak widać, jedzenie z drukarki 3D to nie tylko ekscytujący gadżet czy kwestia mody. Ta nowa technologia żywności już teraz znajduje przydatne zastosowania, a jej potencjał wydaje się daleki od wyczerpania. Na przykład młody zespół przedsiębiorców z Holandii pracował nad zrównoważonym recyklingiem odpadów spożywczych i przy tym natknął się na możliwość druku 3D. Ich start-up wykorzystuje takie produkty jak przejrzałe owoce i poobijane warzywa, ale także czerstwy chleb. Żywność jest najpierw rozdrabniana i przetwarzana na pasty, które służą do przygotowania nowych potraw. Następnie drukarka spożywcza tworzy projekty przygotowane na komputerze. Proces ten ma na celu nie tylko zapobieganie marnowaniu żywności, ale także tworzenie atrakcyjnych kształtów, których uformowanie byłoby niemożliwe do zrealizowania środkami kuchni tradycyjnej czy nawet molekularnej.