Wyobraź sobie, że schodzisz na śniadanie i zamiast wrzucać tost do tostera i gotować jajko, wkładasz kartridż do drukarki. Po minucie lub dwóch masz świeżo wydrukowany muffin bananowy i siemię lniane.
Dzięki nowemu drukarce 3D do żywności wydrukowane śniadanie jest o kilka kroków bliższe rzeczywistości dla przeciętnego konsumenta.
„Drukowanie żywności może być„ zabójczą aplikacją ”druku 3D”, mówi Hod Lipson, który kierował tworzeniem nowej drukarki. „To całkowicie nieznane terytorium”.
Lipson, profesor inżynierii mechanicznej na Columbia University, studiuje druk 3D od prawie 20 lat, pracując nad drukiem takich materiałów, jak tworzywa sztuczne, metale, elektronika i biomateriały. Jego praca nad drukiem 3D żywności wynikała z jego badań nad drukowaniem kompletnych robotów 3D, które teoretycznie mogłyby „odejść od drukarki”.
Aby osiągnąć coś takiego, drukarka musi mieć możliwość drukowania wielu materiałów jednocześnie. Eksperymentując z produkcją drukarek wielomateriałowych, Lipson zauważył, że studenci w jego laboratorium zaczęli wykorzystywać żywność jako materiał testowy.
„Używali ciasta na ciastka, sera, czekolady i wszelkiego rodzaju materiałów spożywczych, które można znaleźć w laboratorium inżynieryjnym” - mówi. „Na początku było to dość niepoważne. Ale kiedy ludzie przyszli do laboratorium i spojrzeli na to, tak naprawdę byli bardzo podekscytowani drukiem żywności ”.
Lipson i jego zespół zaczęli więc poważniej przyglądać się temu, co mogą zrobić z jedzeniem. Lipson wyjaśnia, że istnieją dwa podstawowe podejścia do drukowania żywności 3D. Pierwszy polega na stosowaniu proszków, które są łączone ze sobą podczas procesu drukowania za pomocą płynu, takiego jak woda. Drugie - podejście stosowane przez laboratorium Lipsona - opiera się na wytłaczaniu, wykorzystując strzykawki do osadzania żeli lub past w określonych lokalizacjach określonych przez „przepis” oprogramowania.
Prototyp Lipsona obejmuje element do gotowania na podczerwień, który w określonych momentach gotuje różne części drukowanego produktu.
„Użyliśmy różnego rodzaju materiałów o różnych poziomach sukcesu” - mówi Lipson. „Czasami materiały są konwencjonalne - jajka, mąka, ciasto na ciastka, ser, pesto, dżem. Twarożek to coś, z czym studenci lubią dużo pracować. ”
Prototyp drukarki (Timothy Lee Photographers, Columbia University) Niedawno współpracowali również ze szkołą kulinarną w Nowym Jorku, pozwalając szefom kuchni bawić się prototypem, aby zobaczyć, co wymyślą.
„W pewnym sensie złamali maszynę, naprawdę przekraczając jej granice”, mówi Lipson. „Nauczyliśmy się, że drukowanie w serze śmietankowym jest bardzo łatwe, ale drukowanie w polentie i burakach jest bardzo trudne. Ma w sobie te granulki, więc z inżynieryjnego punktu widzenia jest to o wiele trudniejsze.
Trudno też przewidzieć, jak potraktują się różne potrawy w połączeniu. Łatwo jest tworzyć przepisy na podstawie pojedynczych produktów, takich jak czekolada, których właściwości są dobrze ugruntowane. Ale kiedy zaczniesz mieszać rzeczy razem - mieszanie, oczywiście, będące podstawą gotowania - mieszanki mogą mieć znacznie bardziej złożone zachowania. Kolejnym wyzwaniem jest ustalenie, kiedy ugotować, co podczas procesu drukowania. Jeśli drukujesz piramidę łososia i tłuczonych ziemniaków, łosoś i ziemniaki będą wymagały bardzo różnych czasów gotowania i temperatur. Zespół zajmuje się tym problemem przy projektowaniu oprogramowania, współpracując z naukowcami komputerowymi w celu stworzenia oprogramowania, które będzie przewidywać, jak będzie wyglądał produkt końcowy po ugotowaniu.
Drukarka, którą stworzył zespół Lipson, nie jest jedyną drukarką do żywności, która została opracowana w ostatnich latach. Ale podczas gdy produkty, takie jak CocoJet do drukowania czekolady Hershey lub gumowata drukarka 3D Magic Candy Factory są jednoskładnikowe, ograniczając ich użycie dla ogółu społeczeństwa, drukarka Lipson jest wyjątkowa, ponieważ jest w stanie poradzić sobie z wieloma składnikami naraz i gotować je w trakcie pracy .
Lipson uważa, że drukarka ma dwa główne zastosowania dla konsumentów. Po pierwsze, może być specjalnym urządzeniem do gotowania nowej żywności trudnej do uzyskania w inny sposób. Możesz wydrukować, powiedzmy, złożone ciasto zaprojektowane przez kogoś w Japonii, przepis, którego nigdy nie posiadałbyś specjalistycznej wiedzy ani sprzętu do zrobienia ręcznie. Lipson mówi, że mógłby sobie wyobrazić, że cyfrowe przepisy stają się wirusowe i rozprzestrzeniają się na całym świecie. Drugie zastosowanie dotyczy zdrowia i ukierunkowanego żywienia. Ludzie są już coraz bardziej zainteresowani osobistymi danymi biometrycznymi, śledzącymi swoje ciśnienie krwi, tętno, spalanie kalorii i więcej za pomocą telefonów komórkowych i komputerów. W przyszłości możliwe będzie bardziej szczegółowe śledzenie własnego zdrowia - poziomu cukru we krwi, zapotrzebowania na wapń lub obecnego poziomu witaminy D. Drukarka może wtedy zareagować na te szczegóły niestandardowym posiłkiem, wyprodukowanym z kartridża składników.
„Wyobraź sobie świat, w którym śniadanie, które jesz, ma dokładnie to, czego potrzebujesz tego dnia”, mówi Lipson. „Twoja muffinka ma, powiedzmy, trochę mniej cukru, trochę więcej wapnia.”
Co do tego, kiedy drukarka może być dostępna dla konsumentów, Lipson mówi, że jest to raczej wyzwanie biznesowe niż technologiczne.
„Jak uzyskać zgodę FDA? Jak sprzedajesz naboje? Kto jest właścicielem przepisu? Jak na tym zarabiasz? ”- mówi. „To zupełnie nowy sposób myślenia o jedzeniu. To bardzo radykalne. ”
Niedawna przeprojektowanie prototypu może zbliżyć produkt do czegoś, co zaakceptowałby przeciętny konsument. Poprzednie wersje drukarki były bardzo zaawansowane technologicznie, pełne rurek i wystających dysz. Ludzie mieli trudności z wyobrażeniem sobie tego na blacie kuchennym.
Następnie jeden ze studentów Lipsona, Drim Stokhuijzen, projektant przemysłowy, całkowicie przeprojektował urządzenie, nadając mu elegancki wygląd wysokiej klasy ekspresu do kawy.
„Jego projekt jest tak piękny, że ludzie mówią po raz pierwszy:„ och, widzę atrakcyjność drukowania żywności, to jest coś, czego mógłbym faktycznie użyć ”, mówi Lipson.
Chociaż Lipson nie uważa, że drukowanie 3D żywności zastąpi inne techniki gotowania, uważa, że zrewolucjonizuje ono kuchnię.
„Od tysiącleci gotujemy w ten sam sposób” - mówi. „Gotowanie jest jedną z rzeczy, które nie zmieniły się na wieczność. Nadal gotujemy na otwartym ogniu jak jaskiniowcy. Oprogramowanie przeniknęło prawie każdy aspekt naszego życia, z wyjątkiem gotowania. Gdy oprogramowanie wkracza w dowolne pole - od produkcji przez komunikację po muzykę, jak to nazywasz - startuje i zwykle przekształca je. Myślę, że drukowanie żywności jest jednym ze sposobów, w jakie oprogramowanie wejdzie do naszej kuchni. ”
