Η τρισδιάστατη τεχνολογία εκτύπωσης (3DP) εισήχθη το 1986, ενώ το 2007, ερευνητές του Πανεπιστημίου Cornell παρουσίασαν τον πρώτο εκτυπωτή 3D χαμηλού κόστους.

Η εκτύπωση τροφίμων ξεκινά με τις πρώτες ύλες και την προ-επεξεργασία των συστατικών τροφίμων. Το δεύτερο στάδιο είναι το ίδιο το 3DP, ενώ η τρίτη φάση αφορά τον καθορισμό της τελικής δομής και της μορφής του προϊόντος - όπου και αφότου το προϊόν καθίσταται βρώσιμο.

Παρά τις προκλήσεις, η τεχνολογία 3DFP μπορεί δυνητικά να αυξήσει την υιοθέτηση, τη χρήση και την κατανάλωση ορισμένων (υποτιμημένων) συστατικών τροφίμων που είναι εξαιρετικά θρεπτικά, όπως έντομα (πλούσια σε πρωτεΐνες), φύκια (πλούσια σε διαιτητικές ίνες), φρούτα και λαχανικά (πλούσια σε φυτικές ίνες και βιοδραστικές ενώσεις). Πώς θα γίνει αυτό; Μέσω αλλαγών στη μορφή και την παρουσίαση πιο ελκυστικών πλέον προϊόντων για τους καταναλωτές.

Νέες χρήσεις και εφαρμογές της 3DFP

Ο αριθμός των δημοσιεύσεων που σχετίζονται με την 3DFP παρουσίασε θετική εκθετική τάση από το 2015 έως το 2019.

Σύμφωνα με τον FAO, οι απώλειες τροφίμων συμβαίνουν κατά μήκος της αλυσίδας εφοδιασμού. Αντίθετα, η σπατάλη τροφίμων συμβαίνει μόνο σε επίπεδο λιανικής πώλησης και καταναλωτών. Ως εκ τούτου, οι απώλειες και τα υπολείμματα δημητριακών, κρέατος, γαλακτοκομικών προϊόντων, φρούτων και λαχανικών θα πρέπει να αξιοποιηθούν και να παραχθούν, αντίστοιχα, τρόφιμα τρισδιάστατης εκτύπωσης.

Παραδείγματα εφαρμαγών:

(1) Διατροφή, βελτίωση της υγείας και εξατομίκευση τροφίμων

Μια πρακτική εφαρμογή της τεχνολογίας 3DFP είναι η προσαρμογή των τροφίμων για τις διατροφικές ανάγκες ενός ατόμου, συμπεριλαμβανομένων των φαρμακευτικών απαιτήσεων και των απαιτήσεων διατροφής.

(2) Θεραπεία των διαταραχών κατάποσης

Διατροφικές ασθένειες, όπως πεπτικά προβλήματα, αλλεργίες και δυσανεξίες, οδηγούν σε περιττές νοσηλείες. Η εξατομίκευση της 3DFP θα μπορούσε να ανταποκριθεί στις διατροφικές συστάσεις που σχετίζονται με τα περιορισμένα ή συγκεκριμένα διατροφικά δεδομένα, πιθανώς μειώνοντας τις επιπλοκές και τις νοσηλείες.

Επιπλέον, η τεχνολογία 3DP έχει εφαρμοστεί για τον σχεδιασμό τροφίμων για άτομα με διαταραχές κατάποσης. Μπορεί να βοηθήσει, δηλαδή, άτομα με δυσφαγία.

(3) Εξαιρετικά θρεπτικά τρισδιάστατα τυπωμένα τρόφιμα για τα νήπια και τα παιδιά

Οι διατροφικές συνήθειες των νηπίων και των παιδιών θα μπορούσαν να βελτιωθούν χρησιμοποιώντας συσκευές  3D-εκτύπωσης τροφίμων. Η δημιουργία φυσικών, ισορροπημένων και ελκυστικών σνακ σε διαφορετικές υφές και σχήματα, προσαρμοσμένα στις διατροφικές τους ανάγκες, θα μπορούσε να γίνει απευθείας από τα παιδιά - για παράδειγμα, στο πλαίσιο ομαδικών εργαστηρίων/παιχνιδιών.

(4) Φαρμακοτρόφιμα και λειτουργικά 3DFP

Οι πρόσφατες προσεγγίσεις στον σχεδιασμό 3D τροφίμων περιλαμβάνουν λειτουργικά και φαρμακοτρόφιμα συστατικά για την παραγωγή τροφίμων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την προώθηση και διατήρηση της δημόσιας υγείας ή για τη μείωση της υψηλής συχνότητας εμφάνισης μη μεταδοτικών ασθενειών.

(5) Υψηλή περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες χρησιμοποιώντας διαφορετικές πηγές στην 3DFP

Τελευταία φαίνεται να έχουν αυξηθεί και τα εναλλακτικά και μη παραδοσιακά συστατικά στο πλαίσιο παραγωγής υγιεινών σνακ. Οι πρωτεΐνες γάλακτος, τα λίπη γάλακτος και η λακτόζη διαθέτουν τεχνολογικές λειτουργίες που επιτρέπουν την παραγωγή εκτυπώσιμων γαλακτοκομικών δομών.

** Παράλληλα όμως, η ισπανική νεοφυής επιχείρηση NovaMeat δημιούργησε ένα μείγμα φυτικών πρωτεϊνών που εξάγονται από ρύζι, μπιζέλια και φύκια για να αποκτήσουν μια τρισδιάστατη τυπωμένη μπριζόλα με οργανοληπτικά χαρακτηριστικά κοτόπουλου ή βοείου κρέατος. Η ιδέα γεννήθηκε ως εναλλακτική λύση που περιέχει υψηλή συγκέντρωση αμινοξέων για χορτοφάγους καταναλωτές.

(6) Σχεδιασμός τροφίμων και προσαρμογή διατροφικού προφίλ με χρήση του 3DFP

Ψηφιακό όραμα γαστρονομίας: οι χρήστες θα μπορούν να ελέγξουν τη δομή, την υφή, τη γεύση, την οσμή και την αισθητική του εκάστοτε γεύματος. Οι ψηφιακές συσκευές θα μπορούσαν επίσης να συμβουλεύουν ή να προτείνουν τον καλύτερο τρόπο συμπερίληψης στοιχείων τροφίμων στα γεύματα για την ικανοποίηση των προτιμήσεων των καταναλωτών.

ΤΙ ΣΥΜΒΑΙΝΕΙ ΟΜΩΣ ΜΕ ΤΗΝ ΤΕΤΡΑΔΙΑΣΤΑΤΗ ΕΚΤΥΠΩΣΗ ΤΡΟΦΙΜΩΝ – 4DFP;

Η ενσωμάτωση μιας τέταρτης διάστασης στην επιστήμη της υγείας αφορά στη μίμηση βιολογικών λειτουργιών (βιοενέργεια και βιομιμητική). Τα τετραδιάστατα αντικείμενα είναι τρισδιάστατες δομές κατασκευασμένες με υλικά που ανταποκρίνονται σε ερεθίσματα (π.χ. θερμότητα ή υγρασία) που προκαλούν αλλαγές στο σχήμα.

Οι κύριες εφαρμογές της 4DFP είναι οι αλλαγές χρώματος, οι αλλαγές σχήματος (από διαφορετικούς μηχανισμούς ενυδάτωσης), η διατροφή και οι αλλαγές στηγεύση.

Ενδιαφέρον παρουσιάζει πως η τεχνολογία 4DFP μπορεί να διευκολύνει τη διανομή, όντας συμβατή με την «επίπεδη συσκευασία», και ενώ καθιστά τα προϊόντα πιο βιώσιμα και μειώνει ζητήματα εφοδιασμού και υλικών συσκευασίας.

[1] https://ift.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1541-4337.12849?af=R&utm_campaign=IFT%20Journals&utm_content=190670377&utm_medium=social&utm_source=linkedin&hss_channel=lcp-44645