Naukowcy opracowali formuÅ‚Ä™ niskotÅ‚uszczowej czekolady, którÄ… można wydrukować na drukarce 3D w dowolnym ksztaÅ‚cie. To jeden z pierwszych kroków prowadzÄ…cych do opracowania nowej linii żywnoÅ›ci funkcjonalnej, czyli artykuÅ‚ów spożywczych zaprojektowanych tak, by ich spożywanie byÅ‚o korzystne dla zdrowia, m.in. wzbogacanego probiotykami kremu budyniowego. Twórcy formuÅ‚y wykorzystanej do stworzenia drukowanej czekolady pracujÄ… też nad opracowaniem formuÅ‚ Å›rodków przeznaczenia spożywczego opartych na hydrożelu i oleożelu. Tymczasem już w ciÄ…gu najbliższej dekady rynek technologii druku 3D w żywnoÅ›ci wzroÅ›nie niemal 70-krotnie.
– Najpierw stworzyliÅ›my model czekolady, regulujÄ…c proporcje masÅ‚a kakaowego, kakao w proszku i cukru. DziÄ™ki dostosowaniu proporcji trzech gÅ‚ównych skÅ‚adników stworzyliÅ›my czekoladÄ™, którÄ… można wydrukować w 3D. Aby obniżyć zawartość tÅ‚uszczu, wykorzystaliÅ›my w tym celu emulsje. Część tÅ‚uszczów, czyli masÅ‚o kakaowe, zastÄ…piliÅ›my, używajÄ…c skÅ‚adników na bazie wody. Woda i olej charakteryzujÄ… siÄ™ tym, że nie można ich zmieszać. Dlatego dodaliÅ›my emulsjÄ™ w proszku, dziÄ™ki której można uzyskać formuÅ‚Ä™ pozwalajÄ…cÄ… na poÅ‚Ä…czenie fazy wodnej i olejowej i uzyskanie jednolitej konsystencji – wyjaÅ›nia w rozmowie z agencjÄ… Newseria Innowacje Xuanxuan Lu z Katedry Nauk i Inżynierii Å»ywnoÅ›ci Uniwersytetu Jinan.
Naukowcy stworzyli emulsjÄ™ typu woda w maÅ›le kakaowym, stabilizowanÄ… przez gumÄ™ arabskÄ…, powszechnie stosowanÄ… w przemyÅ›le spożywczym. WykorzystujÄ…c zaawansowane techniki badania struktury molekularnej i wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci fizycznych, zbadali cechy drukowanej czekolady. Poszukiwali odpowiedniego poziomu lepkoÅ›ci do drukowania i szukali optymalnej tekstury i gÅ‚adkoÅ›ci, które pozwolÄ… na osiÄ…gniÄ™cie podobnych do tradycyjnego przysmaku odczuć towarzyszÄ…cych jedzeniu. Drukarka 3D, która sÅ‚uży do tworzenia czekolady opracowanej przez zespóÅ‚ Xuanxuan Lu, może być programowana za pomocÄ… aplikacji na telefon komórkowy i posÅ‚użyć też do wyrobu innych produktów spożywczych.
– WÅ‚aÅ›ciwie już stworzyliÅ›my innego rodzaju żywność drukowanÄ… 3D, na przykÅ‚ad krem budyniowy, który nadaje siÄ™ do druku 3D. DodaliÅ›my do kremu budyniowego także pewne skÅ‚adniki funkcjonalne, takie jak probiotyki lub zwiÄ…zki bioaktywne, aby zawieraÅ‚ wiÄ™cej substancji odżywczych i byÅ‚ zdrowszy. StworzyliÅ›my także kolejny system żywieniowy z wykorzystaniem innych skÅ‚adników, tj. batatów fioletowych, a także system oparty na poÅ‚Ä…czeniu hydrożelu i oleożelu, czyli innych rodzajów struktur żywnoÅ›ci, które można wykorzystać do ograniczenia zawartoÅ›ci tÅ‚uszczu w żywnoÅ›ci – wskazuje badaczka.
Co ważne, w praktyce technologia trójwymiarowego drukowania żywnoÅ›ci umożliwia opracowywanie zindywidualizowanych produktów jadalnych o dostosowanym smaku, ksztaÅ‚cie i konsystencji, a także optymalnych wartoÅ›ciach odżywczych i energetycznych zgodnie z potrzebami konsumentów.
– W przyszÅ‚oÅ›ci ta metoda może znaleźć zastosowanie w tworzeniu spersonalizowanej żywnoÅ›ci dostosowanej do indywidualnych potrzeb, a także do wytwarzania żywnoÅ›ci ze skÅ‚adników, których zazwyczaj nie wykorzystujemy, czyli odpadów żywnoÅ›ciowych oraz skÅ‚adników, których zazwyczaj nie jadamy, ale które sÄ… bogate w skÅ‚adniki odżywcze. Można na przykÅ‚ad wykorzystać obierki lub skÅ‚adniki, które nie sÄ… atrakcyjne wizualnie. Można stworzyć żywność drukowanÄ… w 3D, która bÄ™dzie bardziej apetyczna, biorÄ…c także pod uwagÄ™ aspekt wartoÅ›ci odżywczych, czyli dodajÄ…c substancje odżywcze w zależnoÅ›ci od indywidualnych potrzeb dziÄ™ki technologii druku 3D – przewiduje Xuanxuan Lu.
Coraz wiÄ™cej naukowców w swojej pracy zaczyna siÄ™ skupiać na tym, by nowe technologie wykorzystać do opracowywania zdrowszych alternatyw dla tradycyjnych produktów. PrzykÅ‚adem może być chociażby sÅ‚odki olej, opracowany przez Omega 3 Galil. To produkt, który może siÄ™ stać zdrowym substytutem dla cukru w krysztaÅ‚kach. FormuÅ‚a oleju pozwala bowiem aż kilkudziesiÄ™ciokrotnie zredukować ilość cukru potrzebnÄ… do osiÄ…gniÄ™cia efektu sÅ‚odyczy w potrawie.
WedÅ‚ug Allied Market Research Å›wiatowy rynek druku 3D w żywnoÅ›ci wypracowaÅ‚ w 2021 roku ponad 226 mln dol. przychodów. Do 2031 roku jego wartość wzroÅ›nie do ponad 15 mld dol.