3D-печать: будущее еды
Али Убейитогуллари, доцент кафедры пищевой инженерии Университета Арканзаса, работает на стыке пищевой инженерии и здоровья человека, продвигая науку о еде в новом направлении — 3D-печати продуктов питания.
Аргументы в пользу печати еды
Хотя технология 3D-печати еды пока не так развита, как в промышленности, Убейитогуллари уже печатает в своей лаборатории тесто для печенья и муку. Он видит в этом несколько ключевых преимуществ:
- Сокращение пищевых отходов: Неприглядные или нестандартные овощи (например, морковь странной формы) можно переработать в «биочернила» (bioink) и напечатать в привлекательной форме.
- Повышение питательности: Основной фокус исследований — возможность кастомизировать еду, обогащая её питательными веществами, что может стать главным драйвером технологии.
- Гибкость и персонализация: 3D-печать позволяет легко менять форму продуктов (например, делать овощи в виде персонажей для детей) и адаптировать их под особые диетические потребности (для пожилых людей с дисфагией, солдат, астронавтов).
- Эффективность: Технология устраняет необходимость перенастройки производственных линий — достаточно обновить программу и сменить картридж с биочернилами.
Письмо съедобными чернилами
Исследования Убейитогуллари направлены на повышение биодоступности биоактивных соединений (bioactive compounds) и пробиотиков в пище. Проблема в их низкой химической стабильности и усвояемости — по оценкам, организм поглощает лишь около 1% потребляемых биоактивных соединений.
Ключевой метод — инкапсуляция (encapsulation):
- Биоактивные соединения или пробиотики заключаются в матрицу из пищевых биополимеров (например, крахмала, образующего гели), которые защищают их от среды.
- Используются такие материалы, как альгинат (экстракт водорослей) и пектин, устойчивые к кислой среде желудка, но высвобождающие содержимое в кишечнике.
- 3D-печать позволяет точно контролировать расположение этих инкапсулированных соединений в пищевой матрице, что невозможно при простом смешивании.
Примеры исследований:
- Сорго: изучается как привлекательный ингредиент для биочернил из-за отсутствия глютена, высокого содержания клетчатки и белка, а также противовоспалительных свойств.
- Повышение биодоступности лютеина (здоровье глаз) и антоцианов (здоровье зрения и нервной системы) в гелях на основе крахмала и зеина (белка кукурузы).
Восприятие технологии
Убейитогуллари признаёт, что предстоит работа по изменению общественного восприятия. Он проводит параллель с микроволновыми печами, которые изначально также вызывали опасения. Учёный считает, что 3D-принтер для еды со временем станет просто ещё одним кухонным инструментом, а в будущем может позволить заказывать через смартфон персонализированное блюдо, обогащённое нутриентами или лекарствами, к своему возвращению домой.