Jin-Kyu Rhee / Ewha Womans University
Корейские ученые придумали новый способ трехмерной печати еды — для производства «чернил» в этом случае используется метод криогенного размалывания сырья. Новая технология позволяет получать пищевые продукты с нужным содержанием питательных веществ, с заданной текстурой и контролируемой скоростью переваривания, рассказали авторы метода на конференции Experimental Biology 2018.
Использование передовых научных подходов — обычное дело в современной пищевой промышленности. Например, методы молекулярной кухни, которые основаны на использовании физико-химических процессов, происходящих во время приготовления пищи, используются в гастрономии еще с середины прошлого века. Иногда улучшить вкус еды удается и с помощью довольно простых математических подходов. Одним из наиболее перспективных методов для получения еды с заданными свойствами — содержанием необходимых для конкретного человека питательных веществ, вкусом, запахом или текстурой — считается 3D-печать. Например, недавно ученые разработали метод печати кофейной пенки с помощью 3D-принтера. Тем не менее, пока возможности производства еды с помощью 3D-печати ограничены: таким образом можно получать только отдельные продукты, которые при этом получаются не слишком вкусными, не очень похожими на настоящую еду.
Чтобы расширить возможности 3D-печати в пищевой промышленности, группа корейских ученых под руководством Ри Чжин-Ку (Jin-Kyu Rhee) из Женского университета Ихва разработала и создала систему печати еды, которая позволяет точно контролировать и состав, и текстуру получаемой пищи. Технология состоит из нескольких основных стадий. Главное нововведение ученых — использование на первом этапе криогенного размалывания, с помощью которого из продуктов при температуре около −100 градусов Цельсия получают микрочастицы, состоящие из углеводов и белков. Точный состав и свойства этих аморфных микрочастиц можно потом контролировать с помощью перекристаллизации в различных условиях.
После этого порошки, состоящие из таких углеводно-белковых частиц, соединяются со связывающим полимерным веществом, и из полученной смеси с помощью 3D-печати получают пористую пленку заданной формы. С помощью послойной печати и полимеризации из массива таких пленок затем собираются пищевые блоки, у которых точно заданы форма, внутренняя пористая структура и содержание в них питательных веществ.
Последовательность стадий при 3D-печати еды по предложенной технологии
Jin-Kyu Rhee / Ewha Womans University
Автор отмечает, что за счет пористой структуры напечатанных материалов можно менять как поверхностную, так и внутреннюю текстуру полученных продуктов, делая ее близкой к текстуре настоящей еды. По их словам, основное достоинство технологии заключается в том, что с помощью нее можно варьировать не только содержание в полученных пищевых продуктах питательных веществ, но и за счет управления текстурой продуктов контролировать скорость переваривания напечатанной пищи и всасывания питательных веществ в желудке. Ри отмечает, что в будущем эта технология может быть использована как для промышленного производства пищевых продуктов, так и в домашних условиях.
Используемые в пищевой промышленности вещества применяются в качестве материала для 3D-печати не только непосредственно при печати еды, но иногда помогают получать и сложные функциональные материалы. Например, недавно ученые предложили использовать пищевую добавку E401 в качестве фоточувствительных чернил для получения биосовместимых разрушаемых трехмерных структур, которые затем могут использоваться в качестве каркасов для печати других объектов.
