„Pejzaż spożywczy” złożony z wydrukowanych w 3D projektów wykonanych z groszku ogrodowego, marchwi i kukurydzy. Źródło:SUTD / NTU / KTPH
Singapurscy naukowcy opracowują nową metodę „drukowania” świeżych warzyw, co prowadzi do smaczniejszej i bardziej odżywczej żywności dla pacjentów z trudnościami w połykaniu.
Naukowcy z Uniwersytetu Technologicznego Nanyang w Singapurze (NTU Singapore), Singapurskiego Uniwersytetu Technologii i Projektowania (SUTD) oraz Szpitala Khoo Teck Puat (KTPH) opracowali nowy sposób tworzenia „atramentów spożywczych” ze świeżych i mrożonych warzyw, który zachowuje ich wartości odżywcze i smakują lepiej niż istniejące metody.
Atramenty do żywności są zwykle wytwarzane z przecieru spożywczego w postaci płynnej lub półstałej, a następnie drukowane są w 3D przez wytłaczanie z dyszy i łączone warstwa po warstwie.
Przetarte pokarmy są zwykle podawane pacjentom cierpiącym na trudności w połykaniu zwane dysfagią. Aby zaprezentować jedzenie w bardziej apetyczny wizualnie sposób, pracownicy służby zdrowia użyli silikonowych form do kształtowania przecieru, co jest pracochłonne i czasochłonne oraz wymaga przechowywania.
Podczas gdy drukowanie 3D żywności oznacza, że żywność można łatwo wyprodukować w pożądanym kształcie i konsystencji w krótszym czasie, żywność suszona i proszki liofilizowane stosowane jako tusze do żywności zwykle zawierają wysoki procent dodatków do żywności, takich jak hydrokoloidy (HC) w celu stabilizacji atrament i umożliwiają płynniejszy proces drukowania. Wysokie stężenie HC zwykle zmienia smak, konsystencję i aromat drukowanej żywności, czyniąc ją nieapetyczną dla pacjentów z dysfagią. Może to prowadzić do zmniejszenia spożycia żywności i niedożywienia wśród pacjentów.
Aby sprostać temu wyzwaniu, zespół badawczy zbadał różne kombinacje świeżych i mrożonych warzyw, aby atramenty spożywcze były stabilne.
Nie tylko byli w stanie lepiej zachować wartości odżywcze drukowanej żywności, ale także sprawili, że była ona smaczniejsza. Ta nowa metoda wytwarzania tuszów do żywności powinna prowadzić do zwiększonego spożycia posiłków przez pacjentów, pozytywnie wpływając na ich zdrowie fizyczne i stan psychiczny.
Reprezentatywne obrazy drukowanych kształtów 3D z pięcioma formułami jednego rodzaju atramentu spożywczego, obrazy z narysowanymi wokół nich ramkami reprezentują zoptymalizowane receptury atramentów. Wyniki druku przedstawione w prawym górnym rogu oceniane na podstawie wierności kształtu i stabilności kształtu. Źródło:SUTD / NTU / KTPH
Ponadto zespół odkrył, że warzywa można ogólnie podzielić na trzy kategorie, z których każda wymaga innej obróbki hydrokoloidowej, aby nadawały się do druku. Na przykład groszek ogrodowy, marchew i bok choy zostały wybrane jako reprezentanci w każdej kategorii, nie wymagające HC, odpowiednio jeden typ HC i dwa typy HC (patrz zdjęcia).
Prof. Yi Zhang, główny badacz z zespołu NTU, powiedział:„Nasza technologia pomaga zapewnić pacjentom z dysfagią odpowiednią, bogatą w składniki odżywcze i bezpieczną dietę. Ich karmienie jest bardziej godne, co umożliwia im kontakty towarzyskie i spożywanie posiłków, które wyglądają, smakują i przypominają zwykłe jedzenie. Nasza metoda drukowania świeżych warzyw 3D może być z łatwością stosowana w szpitalach, domach opieki, ośrodkach opieki dziennej dla starzejącej się populacji z dysfagią i innymi zaburzeniami połykania. Nasze badania to także kolejny krok naprzód w cyfrowej gastronomii, w której możemy spełnić określone wymagania określone przez dietetyków, takie jak dostosowanie odżywiania i atrakcyjność wizualna”.
Prof Chua Chee Kai, autor korespondencyjny i kierownik działu ds. rozwoju produktów inżynieryjnych w SUTD, dodał:„Następną granicą w produkcji addytywnej jest drukowanie żywności 3D. Ponieważ krajobraz drukowania żywności 3D coraz bardziej się rozwija, cieszymy się, że możemy nadal przesuwać granice tej branży, aby znaleźć innowacyjne rozwiązania globalnych problemów, takich jak bezpieczeństwo żywności i zrównoważony rozwój”.
Gladys Wong, współkierownik badań i starszy główny dietetyk z KTPH, powiedziała:„Drukowanie żywności 3D to więcej niż nowość. Wierzę, że w najbliższej przyszłości będzie to realne podejście do zapewnienia pożywienia i pożywienia naszej starzejącej się populacji. Nasi wątli, starsi pacjenci, a także osoby z trudnościami w przełykaniu będą mogli cieszyć się wizualnie prezentującym się i przyjemnym doznaniem kulinarnym nawet przy restrykcyjnej diecie składającej się z gładkich puree”.
Odniesienie:„Drukowanie 3D świeżych warzyw przy użyciu hydrokoloidów spożywczych dla pacjentów z dysfagią” autorstwa Aakanksha Pant, Amelia Yilin Lee, Rahul Karyappa, Cheng Pau Lee, Jia An, Michinao Hashimoto, U-Xuan Tan, Gladys Wong, Chee Kai Chua i Yi Zhang, 17 grudnia 2020 r., Hydrokoloidy spożywcze .
DOI:10.1016/j.foodhyd.2020.106546
Finansowanie:projekt National Additive Manufacturing Innovation Cluster Project, National Research Foundation Singapur
