Un "foodscape" assemblato con disegni stampati in 3D realizzati con piselli, carote e mais. Credito:SUTD / NTU / KTPH
I ricercatori di Singapore sviluppano un nuovo metodo per "stampare" verdure fresche, che porta a cibo più gustoso e nutriente per i pazienti con difficoltà di deglutizione.
I ricercatori della Nanyang Technological University, Singapore (NTU Singapore), della Singapore University of Technology and Design (SUTD) e del Khoo Teck Puat Hospital (KTPH) hanno sviluppato un nuovo modo per creare "inchiostri alimentari" da verdure fresche e surgelate, che ne preservano la nutrizione e un sapore migliore rispetto ai metodi esistenti.
Gli inchiostri alimentari sono solitamente realizzati con alimenti frullati in forma liquida o semisolida, quindi stampati in 3D mediante estrusione da un ugello e assemblati strato dopo strato.
Gli alimenti passati vengono solitamente serviti a pazienti che soffrono di difficoltà di deglutizione note come disfagia. Per presentare il cibo in un modo visivamente più appetitoso, gli operatori sanitari hanno utilizzato stampi in silicone per modellare gli alimenti in purea, che richiede manodopera e tempo e richiede conservazione.
Mentre la stampa 3D di alimenti significa che il cibo può essere facilmente prodotto nella forma e nella consistenza desiderate in un tempo più breve, il cibo disidratato e le polveri liofilizzate utilizzate come inchiostri alimentari di solito contengono un'alta percentuale di additivi alimentari come gli idrocolloidi (HC) per stabilizzare il inchiostro e consentono un processo di stampa più fluido. L'elevata concentrazione di HC di solito cambia il gusto, la consistenza e l'aroma del cibo stampato, rendendolo poco appetitoso per i pazienti con disfagia. Ciò può portare a una riduzione del consumo di cibo e alla malnutrizione tra i pazienti.
Per superare questa sfida, il team di ricerca ha esplorato varie combinazioni di verdure fresche e surgelate per rendere stabili gli inchiostri alimentari.
Non solo sono stati in grado di preservare meglio la nutrizione del cibo stampato, lo hanno anche reso più appetibile. Questo nuovo metodo di produzione degli inchiostri alimentari dovrebbe portare a un maggiore consumo di pasti da parte dei pazienti, contribuendo positivamente alla loro salute fisica e al loro stato mentale.
Immagini rappresentative di forme stampate in 3D con cinque formulazioni di un tipo di inchiostro alimentare, immagini con scatole disegnate attorno ad esse rappresentano le formulazioni ottimizzate degli inchiostri. Stampa i punteggi rappresentati nell'angolo in alto a destra valutati dalla fedeltà della forma e dalla stabilità della forma. Credito:SUTD / NTU / KTPH
Inoltre, il team ha scoperto che le verdure possono essere ampiamente classificate in tre categorie, ognuna delle quali richiede un diverso trattamento idrocolloide per diventare stampabile. Ad esempio, pisello, carota e cavolo cinese sono stati scelti come rappresentanti in ciascuna categoria, che non richiedono rispettivamente HC, un tipo di HC e due tipi di HC (fare riferimento alle immagini).
Il professor Yi Zhang, il ricercatore principale del team della NTU, ha dichiarato:“La nostra tecnologia aiuta a fornire ai pazienti disfagici diete adeguate, ricche di nutrienti e sicure. La loro alimentazione è più dignitosa, consentendo loro di socializzare e consumare pasti che hanno l'aspetto, la sensazione e il sapore del cibo normale. Il nostro metodo di stampa 3D di verdure fresche può essere utilizzato facilmente in ospedali, case di cura, asili nido per la popolazione anziana con disfagia e altri disturbi della deglutizione. La nostra ricerca è anche un altro passo avanti nella gastronomia digitale, dove siamo in grado di soddisfare requisiti specifici prescritti dai dietologi, come la personalizzazione della nutrizione e l'appeal visivo."
Il professor Chua Chee Kai, autore corrispondente e Head of Pillar, Engineering Product Development presso SUTD, ha aggiunto:“La prossima frontiera della produzione additiva è la stampa 3D di alimenti. Poiché il panorama della stampa alimentare 3D è in continua evoluzione, siamo entusiasti di continuare a spingere i confini di questo settore per trovare soluzioni innovative per problemi globali come la sicurezza alimentare e la sostenibilità".
Gladys Wong, co-principal investigator e Senior Principal Dietitian di KTPH, ha dichiarato:“La stampa alimentare 3D è più di una novità. Credo che sarà un approccio praticabile nel prossimo futuro nel fornire sostentamento e nutrimento alla nostra popolazione che invecchia sempre più. I nostri pazienti fragili e anziani, così come quelli con difficoltà di deglutizione, potranno godere di un'esperienza culinaria visivamente presentabile e piacevole anche con una dieta restrittiva di purè lisce."
Riferimento:"Stampa alimentare 3D di verdure fresche utilizzando idrocolloidi alimentari per pazienti disfagici" di Aakanksha Pant, Amelia Yilin Lee, Rahul Karyappa, Cheng Pau Lee, Jia An, Michinao Hashimoto, U-Xuan Tan, Gladys Wong, Chee Kai Chua e Yi Zhang, 17 dicembre 2020, Idrocolloidi alimentari .
DOI:10.1016/j.foodhyd.2020.106546
Finanziamento:National Additive Manufacturing Innovation Cluster Project, National Research Foundation Singapore
