Исследователи Колумбийского университета напечатали чизкейк на 3D-принтере

Устройства для приготовления пищи, в которых используются 3D-принтеры, лазеры или другие программные процессы, вскоре могут заменить обычные кухонные приборы, такие как духовки, плиты и микроволновые печи. Исследователи десятилетиями раздвигали границы 3D-печати, используя технологию производства потребительских товаров, таких как мебель и обувь, человеческие органы и даже ракеты. Но можно ли применить промышленную технологию для приготовления полностью выпеченного десерта, который можно приготовить на домашней кухне?

Инженеры-механики Колумбии работают над решением этих проблем в лаборатории творческих машин профессора Хода Липсона. В новой статье «Перспектива», опубликованной издательством NPJ Science of Food, ведущий автор Джонатан Блютингер, научный сотрудник лаборатории с докторской степенью, исследует эти и другие вопросы, обсуждая с профессором Кристеном Купером из Университета питания и диетологии Pace преимущества и недостатки 3D-технологии. Команда испекла веганский чизкейк из семи ингредиентов, который был полностью собран и приготовлен с помощью машины 3D-печати и — в качестве новой инновации — лазерной технологии.

По словам исследователей, эксперимент стал шагом на пути к практическому использованию 3D-печати в механически собранной пище. Машины, необходимые для создания и выпечки десерта, напечатанного на 3D-принтере, уже существуют — по крайней мере, в нью-йоркской лаборатории Columbia Engineering — но еще нет кулинарных книг, в которых подробно описано, как можно применять эту технологию.

«Если бы эта технология вышла на рынок, это было бы все равно, что иметь iPod без файлов MP3», — сказал соавтор исследования доктор Джонатан Блютингер. «Поэтому должно быть место, где вы можете загружать рецепты, создавать свои собственные рецепты и черпать вдохновение в том, что вы на самом деле можете сделать с этой машиной, чтобы она действительно взлетела». «Возможно, со словом 3D-печать связано клеймо», — сказал он CNN. «Обычно при печати вы думаете о промышленном процессе. Важно понимать, что это ничем не отличается от обычного приготовления пищи, за исключением того, что вместо того, чтобы измельчать ингредиенты и все такое, машина просто собирает их в пасту».

«Использование лазеров может быть важным событием, — сказал фон Хассельн, — потому что выделяемое ими тепло может вызвать фазовый переход от пасты к твердому веществу. Это фазовое изменение, конечно, имеет решающее значение для традиционной выпечки — подумайте о приготовлении суфле».

Усилия Блютингера начались с изучения того, как выпекать различные виды теста с помощью лазера, и превратились в разработку машины, которая может обрабатывать 18 ингредиентов, а также печатать и выпекать еду одновременно. И он сказал, что этот метод является требовательным, позволяя поварам использовать чрезвычайно точное количество ингредиентов, которые можно запекать или нагревать по-разному в каждый момент времени. Также есть возможность приготовить еду по предпочтениям человека: «Вы можете настроить каждый маленький кусочек (чизкейка), если хотите».

Для этого исследования Блютингер и его коллеги экспериментировали с рецептом веганского чизкейка. В качестве ингредиентов инженеры выбрали пищевые чернила из пасты крекеров, арахисового масла, клубничного джема, Nutella, бананового пюре, вишневого сока и глазури. Насколько известно команде, это рекордное количество ингредиентов, используемых для печати одного продукта питания. На изготовление одного ломтика уходило около 30 минут.

Для совершенствования потребовалось семь попыток, но к восьмой итерации инженеры напечатали приготовленный десерт из семи ингредиентов, используя только программное обеспечение и без вмешательства пользователя. Применяя принципы, аналогичные тем, которые используют архитекторы, команда использовала больше структурных компонентов для поддержки более мягких. Успешный дизайн использовал крекеры Грэма в качестве основы для каждого слоя, а арахисовое масло и Нутелла поддерживали банановое пюре и клубничный джем, которые имели тенденцию скапливаться. 

Для тех, кто находит готовый продукт эстетически неудовлетворительным, команда инженеров обещает, что будущие продукты не должны выглядеть такими неаппетитными.

Блютингер добавил, что концепция приготовления пищи с помощью лазера ничем не отличается от разогрева пищи в микроволновой печи или обжаривания блюда в духовке с инфракрасными спиралями. Большинство ингредиентов, которые использовала его исследовательская группа, также были куплены в продуктовом магазине без каких-либо специальных добавок.

Еще одна причина, по которой 3D-печать не получила широкого распространения на домашних кухнях, связана с ценой: эти машины все еще недешевы. Устройство, которое собрали Блатингер и его коллеги, вероятно, стоило около 1000 долларов, не считая лазеров, которые могут стоить до 500 долларов за штуку, сказал Блатингер.