Ett "matlandskap" sammansatt med 3D-printade mönster gjorda av trädgårdsärter, morötter och majs. Kredit:SUTD / NTU / KTPH
Singapore forskare utvecklar en ny metod för att "trycka ut" färska grönsaker, vilket leder till godare och näringsrikare mat för patienter med sväljsvårigheter.
Forskare från Nanyang Technological University, Singapore (NTU Singapore), Singapore University of Technology and Design (SUTD) och Khoo Teck Puat Hospital (KTPH) har utvecklat ett nytt sätt att skapa "matbläck" från färska och frysta grönsaker, som bevarar deras näring och smakar bättre än befintliga metoder.
Matbläck tillverkas vanligtvis av purerad mat i flytande eller halvfast form, sedan 3D-printad genom extrudering från ett munstycke och monterad lager för lager.
Purerad mat serveras vanligtvis till patienter som lider av sväljsvårigheter som kallas dysfagi. För att presentera maten på ett mer visuellt aptitretande sätt har vårdpersonal använt silikonformar för att forma mosad mat, vilket är arbets- och tidsintensivt och kräver förvaring.
Medan 3D-matutskrift innebär att mat enkelt kan produceras i önskad form och konsistens på kortare tid, innehåller den dehydrerade maten och frystorkade pulvren som används som matbläck vanligtvis en hög andel livsmedelstillsatser som hydrokolloider (HC) för att stabilisera bläck och möjliggör en smidigare utskriftsprocess. Hög koncentration av HC ändrar vanligtvis smaken, konsistensen och aromen av den tryckta maten, vilket gör den oaptitlig för patienter med dysfagi. Detta kan leda till minskad matkonsumtion och undernäring bland patienter.
För att övervinna denna utmaning undersökte forskargruppen olika kombinationer av färska och frysta grönsaker för att göra matbläcken stabila.
De kunde inte bara bevara näringen i den tryckta maten bättre, de gjorde den också mer välsmakande. Denna nya metod att tillverka matbläck bör leda till ökad måltidskonsumtion av patienter, vilket bidrar positivt till deras fysiska hälsa och mentala sinnestillstånd.
Representativa bilder av 3D-tryckta former med fem formuleringar av en typ av matbläck, bilder med rutor ritade runt dem representerar de optimerade formuleringarna av bläcken. Skriv ut poäng representerade i det övre högra hörnet utvärderade av formtrohet och formstabilitet. Kredit:SUTD / NTU / KTPH
Dessutom upptäckte teamet att grönsaker i stort sett kunde delas in i tre kategorier där var och en kräver en annan hydrokolloidbehandling för att kunna skrivas ut. Till exempel valdes trädgårdsärter, morot och bok choy som representanter i varje kategori, vilket kräver inga HC, en typ av HC respektive två typer av HC (se bilder).
Prof Yi Zhang, huvudutredaren från NTU-teamet sa:"Vår teknologi hjälper till att ge dysfagiska patienter adekvata näringsrika och säkra dieter. Deras matning är mer värdig, vilket gör att de kan umgås och äta måltider som ser ut, känns och smakar som vanlig mat. Vår metod för 3D-utskrift av färska grönsaker kan enkelt användas på sjukhus, äldreboenden, daghem för den åldrande befolkningen med dysfagi och andra sväljstörningar. Vår forskning är också ytterligare ett steg framåt inom digital gastronomi, där vi kan tillgodose specifika krav som föreskrivs av dietister, såsom kostanpassning och visuell attraktion.”
Prof Chua Chee Kai, motsvarande författare och Head of Pillar, Engineering Product Development vid SUTD, tillade:"Nästa gräns för additiv tillverkning är 3D-matutskrift. Allt eftersom 3D-matutskriftslandskapet utvecklas alltmer, är vi glada över att fortsätta tänja på gränserna för denna industri för att hitta innovativa lösningar för globala frågor som livsmedelssäkerhet och hållbarhet.”
Gladys Wong, chefsutredare och Senior Principal Dietist från KTPH sa:"3D Food Printing är mer än en nyhet. Jag tror att det kommer att vara ett hållbart tillvägagångssätt inom en snar framtid för att tillhandahålla näring och näring till vår ökande åldrande befolkning. Våra svaga, äldre patienter såväl som de med sväljsvårigheter kommer att kunna njuta av en visuellt presentabel och njutbar matupplevelse även med en restriktiv diet av mjuka mosade rätter.”
Referens:"3D-matutskrift av färska grönsaker med mathydrokolloider för dysfagiska patienter" av Aakanksha Pant, Amelia Yilin Lee, Rahul Karyappa, Cheng Pau Lee, Jia An, Michinao Hashimoto, U-Xuan Tan, Gladys Wong, Chee Kai Chua och Yi Zhang, 17 december 2020, Food Hydrocolloids .
DOI:10.1016/j.foodhyd.2020.106546
Finansiering:National Additive Manufacturing Innovation Cluster Project, National Research Foundation Singapore
