За минуле століття сільське господарство пройшло довгий шлях. Ми виробляємо більше їжі, ніж будь-коли раніше, але наша нинішня модель нестійка, і, оскільки населення світу швидко наближається до 8 мільярдів, сучасні методи виробництва продуктів харчування потребуватимуть кардинальних змін, щоб не відставати. На щастя, існує низка нових технологій, які можуть це зробити можливим. У цій серії ми розглянемо деякі нові інноваційні рішення, над якими працюють фермери, науковці та підприємці, щоб переконатись, що ніхто не голодує у нашому світі, де все більше людний світ.
Тривимірні принтери - машини, які можуть поміститися на робочому столі та створювати тривимірні об’єкти із пластмас, металів та іншої сировини - можуть робити майже все. Високоточні струмені викачують власні медичні імплантати натисканням кнопки. Принтери з вуглеволокна випльовують автомобільні зразки з чіткою точністю. А готові модельєри створюють власні іграшки, ювелірні вироби, прикраси для дому та одяг не більше ніж із цифровим файлом.
Комерційні кухні, пекарні та кондитерські використовують 3D-принтери, щоб заощадити час та сили.
Але в 3D-друці є нові межі, які лише починають привертати увагу: їжа. Нещодавні інновації зробили можливими машини, які масово друкують, готують та подають страви. І світила галузі на цьому не зупиняються: вони вважають, що 3D-принтери для харчових продуктів можуть покращити харчову цінність страв, виготовити складні скульптури з повсякденних продуктів харчування та подолати голод у регіонах світу, які не мають доступу до свіжих доступних інгредієнтів.
У цьому немає сумнівів - 3D-друк їжі пройшов довгий шлях. Але, як і будь-яка нова технологія з високими обіцянками, це далеко не срібна куля.
Основи тривимірного друку їжі
Більшість 3D-принтерів для їжі є принтерами для осадження, тобто вони наносять шари сировини в процесі, відомому як виробництво добавок. Новіша категорія 3D-принтерів - палітурні принтери - склеюють матеріали разом із видом їстівного цементу.
Останнє покоління 3D-принтерів для їжі набагато складніше, поєднуючи насадки, порошкоподібний матеріал, лазери та роботизовану зброю для виготовлення цукрових скульптур, шоколаду з малюнком та решітчастого тіста. Один принтер, ChefJet від 3D Systems, кристалізує тонкі шари дрібнозернистого цукру в різні геометричні конфігурації. Інший, Choc Edge від компанії Барселона Natural Foods, видає шоколад зі шприців у чудово плавких візерунках.
Більшість 3D-принтерів для їжі функціонують точно так само, як і їхні колеги, що викидають пластик - вони просто видавлюють їстівні матеріали замість термопластичної тканини. (Відео: Фудіні)Сучасні принтери можуть вирішити ще більше. Наприклад, Foodini використовує свіжі інгредієнти, завантажені в капсули з нержавіючої сталі, для виготовлення таких продуктів, як піца, фаршировані макарони, кіш та тістечка. Машина для виготовлення макаронних виробів Barilla друкує локшину водою та манним борошном. А прототип дизайну Хода Ліпсона, професора машинобудування в Колумбії, виготовляє батончики та просту випічку.
Виробництво продуктів харчування
Вже зараз комерційні кухні, пекарні та кондитерські використовують 3D-принтери для економити час та сили.
"Це вимагає років і років досвіду, але принтер робить це просто".
Ерве Маліверт, директор з харчових технологій та кулінарний координатор Міжнародного кулінарного центру, заявив, що технологія демократизується. "За допомогою 3D-принтера ви можете друкувати на весільному торті складні шоколадні скульптури та красиві вироби для прикраси", - сказав він Digital Digital Trends. "Не кожен може це зробити - це вимагає років і років досвіду, але принтер робить це просто".
Пако Перес, виконавчий шеф-кухар ресторану "Мірамар" з двома зірками Мішлена в Іспанії Лланса, вже застосував цю теорію на практиці. Він використовує Фудіні, щоб «відтворити форми та шматочки» їжі, які є «абсолютно однаковими», кулінарії, що звільняють, для виконання інших завдань.
І він не єдиний. Food Ink, спливаючий «ресторан із роздрукованим 3D-зображенням», майже повністю був побудований на комерційних принтерах. Протягом тижня друкували все - від столиків ресторану до стільців та світильників. І всі страви та десерти, які він подавав, також були надруковані на 3D; замість ферми до таблиці, подумайте про це як про пікселі для таблиці.
Food Ink - це британський ресторан з унікальним поєднанням: абсолютно все, що ресторан ставить за стіл, друкується у форматі 3D - їжа, посуд і навіть усі столи та стільці. (Фото: Харчові чорнила) У 3D-друку харчових продуктів є потенціал масового ринку. Одноіменний харчовий принтер XYZprinting, який компанія представила на виставці побутової електроніки 2015 року в Лас-Вегасі, уже виготовляє готове до випікання печиво, піцу, м’ясні пироги та булочки для пекарень в Китаї та австралійської роздрібної мережі продуктів харчування.
Стійкість
Очікується, що до 2050 року населення планети зросте до приблизно 9,6 мільярдів людей, а деякі аналітики прогнозують, що для підтримки нинішніх показників виробництво продуктів харчування повинно бути збільшено на 50 відсотків. Здається, що стійкість стає менш приємною у потребі, ніж необхідність.
Майбутні 3D-принтери для харчових продуктів можуть зробити перероблену їжу більш корисною.
3D-друк їжі, ймовірно, не вирішить проблему, але це може сприяти її вирішенню. Деякі експерти вважають принтери, які використовуютьгідроколоїди, або речовини, які утворюють гелі з водою, можуть бути використані для заміни основних інгредієнтів звичних страв рясними відновлюваними джерелами, такими як водорості, ряска та трава.
З цією метою команда нідерландської Організації прикладних наукових досліджень у Німеччині розробила метод друку мікроводоростей - природного джерела білка, вуглеводів, пігментів та антиоксидантів. В одному дослідженні керівник досліджень К'єльд ван Боммель додав розмеленого борошняного черв'яка до рецепту пісочного пісочного печива. "Зовнішній вигляд [глистів] мене відлякує, але у формі печива я його з'їм", - сказав він в інтерв'ю "Popular Mechanics".
Джозеф Ф. Кофлін, засновник і директор AgeLab Массачусетського технологічного інституту, вважає, що 3D-друк може зменшити споживання палива та викиди. Продуктові магазини майбутнього можуть зберігати "картриджі для їжі", які останні роки не піддаються пошкодженню цілих інгредієнтів, звільняючи місце на полиці та зменшуючи вимоги до транспортування та зберігання. "Доставка продукту може складатись у більших обсягах, що легко зберігатиметься", - сказав він The New York Times.
Пара 3D-принтерів Foodini, які видавлюють їжу із системи капсул, які можна багаторазово використовувати, що означає, що ви можете друкувати практично з будь-якими вибраними вами інгредієнтами. (Фото: Фудіні) Харчування
3D-принтери для харчових продуктів можуть зробити більше, ніж виробляти поновлювані, екологічно чисті харчові магазини - вони також можуть революціонізувати харчування.
У цій галузі НАСА - на передовій. У 2013 році агентство експериментувало з технологіями, які могли б зберегти їжу під час довготривалих місій, присудивши контракт на дослідження інновацій для малого бізнесу в розмірі 125 000 доларів США корпорації Systems & Materials Research Corporation (SMRC) на розробку системи харчових продуктів для астронавтів, надрукованої у форматі 3D.
Майбутні 3D-принтери для харчових продуктів можуть зробити перероблену їжу більш корисною. Лінетт Кучма, співзасновниця компанії Foodini, передбачає, що принтери виробляють більш поживні рецепти пиріжків з бургерами, наповнених консервантами.
Ліпсон прогнозує, що майбутні друкарі зможуть доставляти точні дози ліків, вітамінів та добавок та продуктів харчування, пристосованих до конкретних потреб у калоріях певного користувача.
Це стосується також не лише складної геометрії - у майбутньому друк продуктів може дозволити споживачам друкувати їжу з індивідуальним харчовим вмістом, спеціально розробленим для їхніх індивідуальних харчових потреб. (Фото: WASP) "Друк харчових продуктів може дозволити споживачам друкувати харчові продукти з індивідуальним харчовим вмістом, оптимізованим на основі біометричних та геномних даних", - сказав Ліспон The New York Times. «Отже, замість того, щоб з’їсти скибочку вчорашнього хліба з супермаркету, ви з’їсте щось, спечене саме для вас на вимогу. Це може бути відсутнім ланкою між харчуванням та особистою медициною та їжею, яка є на вашому столі ".
Але тривимірний друк їжі обіцяє тих, хто страждає на алергію та хворі. У Німеччині група будинків для престарілих застосувала технологію 3D-друку, завдяки якій овочі, такі як морква та брокколі, перетворюються на поживні м’які формочки, які легко пережовувати, їх первісної форми. А компанія WASP, компанія з 3D-друку, що базується в Італії, тестує принтер, який може виробляти версії популярних продуктів без глютену.
Перешкоди
Незважаючи на багато останніх досягнень у сфері 3D-друку харчових продуктів, перед галуззю існує безліч проблем, які потрібно подолати.
В даний час більшість інгредієнтів потрібно перетворити на пасту, перш ніж принтер зможе ними керувати, а процес друку, як правило, досить трудомісткий. "Друк на харчових матеріалах набагато складніший з інженерної точки зору, ніж пластик або метали", - сказав Ліпсон. "Вони взаємодіють між собою дуже складними способами".
Крім того, більшість існуючих 3D-принтерів для їжі обмежені сухими стійкими до зберігання інгредієнтами, оскільки більшість білків та молочних продуктів мають ризик псування. "Усе повинно бути сухим, бо інакше вам доведеться турбуватися про те, що щось піде погано", - сказав Маліверт. "Це питання здоров'я".
Потім справа в очікуванні. "Ми повинні бути з розумом щодо цього", - сказав Деніел Крослі, виконавчий директор Ради з питань харчової етики Великобританії, Digital Trends. «Потрібно почати з проблеми, яку ми намагаємось вирішити, і працювати назад, і спробувати зрозуміти соціальний вплив та вплив на здоров’я тривимірного друку їжі. Я не вірю в новизну заради новизни ".
Навіть деякі в кулінарному світі скептично ставляться. Тоні Тантільо, експерт з питань харчування та співробітник CBS у Нью-Йорку, вважає, що 3D-принтери для їжі більше підходять для закладів швидкого харчування, ніж будинки та елітні ресторани. "Ці дві речі не повинні бути разом", - сказав він у недавньому інтерв'ю. "" Друкована їжа "для журналу, так. Але їсти? Ні, ні ".
Але часи змінюються. "Коли люди вперше почули про мікрохвильові печі, вони не зрозуміли технології", - сказала Лінетт Куцама, генеральний директор і засновник Natural Machines, Fortune. "Зараз 90 відсотків домогосподарств мають мікрохвильові печі".
