3D printana torta i potraga za izradom replikatora Zvjezdanih staza

Uz jetpacks, holograme i univerzalnu zdravstvenu skrb, jedno je od velikih neispunjenih obećanja Zvjezdane stazeBudućnost stila je replikator hrane. Malo je koncepata koji imaju veći utjecaj kako na zaljubljene gurmane koji su uvijek u potrazi za najnovijim trendovima u restoranima, tako i na nas koji se jedva trudimo staviti smrznutu pizzu u pećnicu nego kutiju u vašem domu koja može pripremiti bilo koji obrok želja.

Pritisnete gumb, a stroj zabrunda i zasvira i napravi ukusno jelo po vašem izboru, bez zamornog sjeckanja ili mariniranja ili prženja u tavi. To je ideja previše dobra da bi bila istinita - ali možda smo jedan korak bliže ovoj rajskoj utopiji nego što mislite.

Kako 3D printati kolač od sira

Istraživači sa Sveučilišta Columbia nedavno su uspjeli 3D-printati tortu od sira, u procesu koji je upravo onoliko divan koliko zvuči. Detaljno su opisali svoja otkrića u

članak u npj Science of Food, a mi smo razgovarali s glavnim autorom Jonathanom Blutingerom kako bismo saznali kako su to uspjeli.

Hardver za ispis još je uvijek u fazi istraživanja i nije spreman za potrošače, ali je uspješno ispisao potpuno jestivu tortu od sira. Testovi koje su proveli istraživači uključivali su slaganje graham krekera, maslaca od kikirikija, Nutelle, pirea od banane, džema od jagoda, preljeva od višanja i glazure u jedan (vjerojatno iznimno sladak) desert.

Princip stroja sličan je 3D printeru za kućnu upotrebu, ali zamjenjuje kolute plastične niti onim što istraživači nazivaju "tinte za hranu". Hrana se obrađuje do konzistencije pirea i stavlja u gotove spremnike za hranu, koje stroj ekstrudira kako bi položio slojeve svakog okusa prema potrebi.

Svaki ispis je delikatan, naporan proces na trenutnom stroju i potrebno je vrijeme za postavljanje i ugađanje svakog pojedinačnog elementa ispisa. Grupa radi na načinu simulacije ispisa prije nego što ih pokrene, kako bi se uštedjelo na vremenu i materijalima. Ali da bi se došlo do ove točke bilo je potrebno pregledati mnogo neuspjelih otisaka - koji su očito bili posao za istraživače, čak i ako su prilično divni za publiku.

"Stvarno me boljelo iznutra kad se to događalo", rekao je Blutinger uz uzdah. “To je bilo teško gledati.”

Postoji nekoliko bitnih pravila tiskanja hrane koja su proizašla iz ove mješavine uspješnih i neuspješnih printova. Morate koristiti čvršće sastojke za izgradnju strukturnih elemenata poput zidova koji se mogu ispuniti mekši sastojci, sužavaju stijenke ovih struktura kako bi bile deblje, a dno i tanje vrh; ne zaboravite ostaviti prostora za ispisnu mlaznicu kada koristite sastojke kao punjenje.

Mnogi principi tiskanja pomoću hrane slični su principima gradnje koje vidimo u drugim okruženjima, poput gradnje domova. Ispostavilo se da inženjerski aksiomi još uvijek vrijede, bilo da gradite u cigli ili u banani.

Činiti tiskanu hranu ukusnijom

Koliko god ova tehnologija bila uredna, nešto čega su istraživači koji rade na ovom području jako svjesni jest faktor slabosti koji ljudi mogu iskusiti u vezi s onim što jedu. U svijetu u kojem se mnogi ljudi usredotočuju na pokušaje jesti više cjelovite hrane i konzumirati manje aditiva, tehnologizacija hrane u paste za ispis mogla bi biti neugodna.

Jedan od načina na koji Blutingerova grupa pristupa ovom izazovu jest da sastojke koje koriste u svojim projektima drže blizu onih koje možete pronaći u bilo kojoj kuhinji. Banane koje su koristili u svojim kolačima od sira, na primjer, kupljene su u trgovini (list navodi da je to Appletree Tržnica u New Yorku, vjerojatno u slučaju da bude potrebna replikacija) i ručno izgnječeni od strane istraživača se.

(„Ručno smo zgnječili bananu vilicom sve dok konzistencija nije bila ujednačena kako bismo osigurali da se vrh mlaznice ne začepi tijekom ekstruzije”, navodi se u članku, u snažnom kandidatu za moju najdražu rečenicu svih vremena objavljenu u akademskoj papir.)

To je bio namjeran izbor kako bi sastojci korišteni u kolaču od sira bili bliski poznatima. "Ljude dovoljno iritira što se hrana koju jedu smatra 'tiskanom'", rekao je Blutinger. “Tako da smo imali taj mentalni pomak da smo morali raditi sa sastojcima koji su ljudima bili poznati. To su morale biti stvari iz trgovine, stvari s kojima smo navikli svakodnevno komunicirati.”

Grupa radi s nutricionistom i drže se podalje od onoga što je on opisao kao "smjese i prašci" kako bi pokušali učiniti ljude ugodnim idejom ovog novog načina pripreme jela. "Koristimo sve iste stvari s kojima obično kuhate, samo je način na koji se sastavlja drugačiji", rekao je.

Još uvijek postoje praktični problemi u radu sa svježim sastojcima hrane, poput potrebe za pohranjivanjem određenih namirnica na određenim temperaturama. Trenutačni sustav je da se hrana stavlja u epruvete za hranu, zatim se te epruvete drže u hladnjaku prema potrebi i da se stroj temeljito očisti nakon svake upotrebe. Takve stvari mogle bi se automatizirati u budućnosti kako bi se osigurala sigurnost hrane, što znači da bi tiskana hrana bila jednako sigurna i zdrava - ili čak i više - od hrane pripremljene ručno.

Još uvijek je mentalna promjena razmišljati o pripremi hrane na ovaj način, ali ne mora biti negativna u smislu ukusnosti. "Ako išta mislim, na čudan način to vas približava hrani", rekao je Blutinger. "Zato što možete vidjeti sve sastojke koji idu u njega i možete vidjeti kako se pravi ispred vas."

Nadilazi tortu od sira

3D ispisana hrana područje je sve većeg interesa i već se pojavljuje u područjima na koja možda niste ni pomislili. Jedno područje u kojem se 3D ispis već koristi je in biljne zamjene za meso, gdje razne tvrtke koriste tehnologiju za proizvodnju hrane koja ima tekstura i okus mesa ali bez nanošenja štete životinjama.

"Ako o 3D ispisu razmišljate kao o kontroli kuglice hrane na milimetarskoj skali, svaka od tih kuglica mogla bi biti mišićno vlakno ili masno vlakno u tiskanom odresku", objasnio je Blutinger. "Tako da možete stvoriti vlastite jedinstvene uzorke mramoriranja." (On također istražuje ovo područje za izraelsku tvrtku Redefine Meat.)

Postoje 3D printani biljni odresci koji se sada proizvode i jedu, prvenstveno u Europi, ali budućnost bi mogla vidjeti puno širi raspon mogućnosti ispisa hrane. Jedna stvar koju 3D ispis može učiniti, a ljudski kuhari općenito ne mogu - zabraniti nekoliko visokokvalificiranih profesionalnih kuhara — priprema sastojke u iznimno tankim slojevima, mijenjajući način na koji se okusi stapaju ili nadopunjuju.

"Uzmimo tipičnu večeru: Sinoć sam jeo lososa, gljive, šparoge i rižu", rekao je Blutinger. "Kad bih to mogao slojevito staviti na novi način i ispreplesti te sastojke kako bih stvorio okus kakav prije nisam imao - to je prilično cool ideja."

Za složenije kreacije hrane trebat će nam način ne samo sastavljanja hrane već i kuhanja. Blutingerova grupa također radi na tome s novom metodom tzv lasersko kuhanje, koji koristi lasere koji mogu prodrijeti u hranu kako bi je kuhali iznutra ili izvana prema potrebi. Moguće je da bi budući uređaj mogao kombinirati 3D ispis i lasersko kuhanje za rješenje u jednoj kutiji za pripremu svih vrsta jela i grickalica.

Budućnost: nove vrste hrane

Većina dosadašnjeg rada na 3D ispisu hrane bila je usmjerena na pokušaj rekreacije poznatih jela pomoću ove nove tehnologije. Osobito je koristan za prilagođavanje pojedinačnih narudžbi, poput stroja koji bi mogao lako napraviti seriju hamburgera za obitelj, od kojih jedan nema luk, a drugi ima više kečapa. Ali njegovi pristaše kažu da je njegov potencijal mnogo veći od toga.

Vizija je da 3D printer postane osnovni aparat u svakoj kuhinji, koji će se koristiti za sve od sastavljanja zdravih i personaliziranih obroka kod kuće do proizvodnje divljih kreacija za vrhunsku ponudu restorana.

A to znači da bi vrste hrane koje radimo s pisačem mogle biti uvelike nove. “Većina hrane koju smo navikli jesti optimizirana je za naše aparate za kuhanje i posuđe”, rekao je Blutinger. Uzmimo omiljenu pizzu, koja je savršeno prilagođena ručnom sastavljanju i pečenju u vrućoj pećnici — verzija s 3D ispisom vjerojatno neće poboljšati ovaj dugo rafinirani klasik.

Ali 3D ispisana hrana mogla bi postati nešto potpuno drugačije. Zbog načina na koji može postaviti tanke slojeve, može stvoriti potpuno nove osjećaje jedenja - poput kolač od sira, koji je očito bio zanimljiv za jesti jer se svaki od njegovih sedam sastojaka mogao kušati u a val. "To mijenja način na koji morate razmišljati o sastavljanju hrane", rekao je Blutinger.

Za sada, međutim, tek počinjemo istraživati ​​ovaj novi svijet mogućnosti hrane, a to počinje s ovim tiskanim desertima nekonvencionalnih okusa. Stoga je možda najvažnije pitanje jednostavno: jesu li istraživači pojeli tortu od sira koju su isprintali i je li bila ukusna?

"Da!" rekao je Blutinger. “Bilo je dobrog okusa.”

Preporuke urednika

• AMD vraća 3D V-Cache na Ryzen 7000 — ali postoji zaokret
• AMD-ov revolucionarni 3D V-Cache čip mogao bi biti lansiran vrlo brzo
• AMD-ov 3D-stacked Ryzen 7 5800X3D je 'najbrži procesor za igranje na svijetu'
• Keramička tinta mogla bi liječnicima omogućiti 3D ispis kostiju izravno u tijelo pacijenta
• Super Mario 3D World + Bowser's Fury trailer otkriva divlji novi mod igre