Съедобный QR-код: новый метод 3D-печати меняет подход к питанию

Сингапурские ученые разработали новый метод производства и персонализации пищи с помощью 3D печати. Технология может существенно изменить подход к питанию, особенно для людей с особыми диетическими потребностями или трудностями с глотанием.

3D-печать с использованием пищевых ингредиентов стала популярным методом для создания продуктов с уникальной структурой, текстурой и питательным составом. 3D-печать еды позволяет настраивать содержание питательных веществ, создавать эстетически привлекательные блюда и изменять текстуру пищи для соответствия индивидуальным диетическим потребностям.

Некоторые пищевые источники, такие как окара (жмых из соевых бобов), апельсиновые корки и насекомые, часто вызывают отвращение из-за их внешнего вида и происхождения. Однако настройка параметров 3D-печати позволяет исследователям включать съедобные и питательные ингредиенты из этих необычных источников, создавая при этом эстетически привлекательные блюда.

Примеры напечатанных блюд

Для обычного человека 3D-печать еды открывает персонализированный и устойчивый способ получения ежедневного питания. Люди с нарушениями пищевого поведения или трудностями при глотании также могут улучшить свой прием пищи благодаря такой технологии.

Исследователи уже успешно печатали продукты, используя шоколад, молоко, желатин и растительные чернила. Однако существующие методы сталкиваются с проблемами при плавном переходе между материалами, что приводит к фрагментированным отпечаткам и усложнению процесса печати.

Одним из распространенных подходов является использование нескольких сопел для удержания и выдавливания различных пищевых компонентов. Метод требует тщательной настройки машины и выравнивания сопел, что приводит к прерывистым интерфейсам и увеличенному времени печати. Авторы работы предложили другой подход, вдохновленный микрофлюидикой (Микрогидродинамика). С использованием двух входов и одного выхода технология уменьшает сложности при переключении между несколькими соплами, объединяя потоки пищи до стадии печати.

Процесс печати

Объединение различных пищевых чернил на пересекающихся стыках — задача не из легких. Возникает обратный поток в каналы с реологическими свойствами жидкостей (текучесть и вязкость). Например, выдавливание капли зубной пасты требует больше усилий, чем выливание воды. Если бы оба подавались в одно выходное отверстие, некоторое количество зубной пасты, скорее всего, попадало бы во входное отверстие для воды. Для решения проблемы ученые спроектировали дизайн пищевого принтера, расширив выходное отверстие Y-образного соединения и внедрив смещение в алгоритм печати.

Команда смогла продемонстрировать плавную и непрерывную печать чернилами с разными реологическими свойствами. Для демонстрации возможностей своей системы специалисты напечатали логотип SUTD и полностью функциональный QR-код с использованием различных молочных чернил.

Команда надеется оптимизировать дизайн и технологию для размещения большего количества входов и достижения коммерческого масштаба. Технология может быть использована для 3D-печати еды, состоящей из нескольких ингредиентов, без ущерба для структуры и внешнего вида. 3D-печать может быть применена для создания блюд, адаптированных к индивидуальным диетическим потребностям, эстетически привлекательных блюд и интерактивных съедобных QR-кодов.