Konceptrendering av en digital matlagningsapparat som har dussintals ingredienser och en exakt matlagningslaser för att montera och laga mat med hjälp av digitala recept. Kredit:Jonathan Blutinger/Columbia Engineering
Columbia Engineers uppfinner mjukvarustyrda robotlasrar som lagar mat med oöverträffad precision, behåller mer fukt och skapar ett helt nytt, anpassat sätt att laga en välsmakande måltid.
Föreställ dig att ha din egen digitala personliga kock; redo att laga vad du vill; kunna skräddarsy formen, konsistensen och smaken just för dig; och allt med en knapptryckning. Columbia-ingenjörer har arbetat med att göra just det, med hjälp av lasrar för matlagning och 3D-utskriftsteknik för att sätta ihop mat.
Under ledning av professor i maskinteknik, Hod Lipson, har teamet "Digital Food" i hans Creative Machines Lab byggt en helt autonom digital personlig kock. Lipsons grupp har utvecklat 3D-tryckta livsmedel sedan 2007. Sedan dess har matutskrifter utvecklats till utskrifter med flera ingredienser och har utforskats av forskare och några kommersiella företag.
"Vi noterade att även om skrivare kan producera ingredienser med en millimeterprecision, finns det ingen uppvärmningsmetod med samma upplösningsgrad", säger Jonathan Blutinger, doktor i Lipsons labb som ledde projektet. "Matlagning är avgörande för närings-, smak- och texturutveckling i många livsmedel, och vi undrade om vi kunde utveckla en metod med laser för att exakt kontrollera dessa egenskaper."
Kyckling tillagas av en blå laser. Ljuset riktas av två mjukvarustyrda spegelgalvanometrar. Kredit:Jonathan Blutinger/Columbia Engineering
I en ny studie publicerad av npj Science of Food , utforskade teamet olika matlagningsmetoder genom att exponera blått ljus (445 nm) och infrarött ljus (980 nm och 10,6 µm) för kyckling, som de använde som ett modellmatsystem. De skrev ut kycklingprover (3 mm tjocka med ~1 tums yta) som en testbädd och bedömde en rad parametrar inklusive tillagningsdjup, färgutveckling, fuktbevarande och smakskillnader mellan laserkokt och spislagat kött. De upptäckte att laserkokt kött krymper 50 % mindre, behåller dubbla fukthalten och uppvisar liknande smakutveckling som konventionellt tillagat kött.
"Faktum är att våra två blinda smaktestare föredrog laserkokt kött framför de konventionellt tillagade proverna, vilket visar lovande för denna växande teknologi," sa Blutinger.
Medan Lipson och Blutinger är entusiastiska över möjligheterna med denna nya teknik, vars hårdvaru- och mjukvarukomponenter är ganska lågteknologiska, noterar de att det ännu inte finns ett hållbart ekosystem som stödjer den. Lipson säger att "det vi fortfarande inte har är vad vi kallar 'Food CAD', typ av matens Photoshop. Vi behöver en mjukvara på hög nivå som gör det möjligt för människor som inte är programmerare eller mjukvaruutvecklare att designa den mat de vill ha. Och då behöver vi en plats där människor kan dela digitala recept, som att vi delar musik.”
Ändå, säger Blutinger, "Mat är något som vi alla interagerar med och anpassar dagligen – det verkar bara naturligt att ingjuta mjukvara i vår matlagning för att göra måltidsskapandet mer anpassningsbart."
Referens:"Precisionsmatning för tryckt mat via multivåglängdslasrar" av Jonathan David Blutinger, Alissa Tsai, Erika Storvick, Gabriel Seymour, Elise Liu, Noà Samarelli, Shravan Karthik, Yorán Meijers och Hod Lipson, 1 september 2021, npj Science av mat .
DOI:10.1038/s41538-021-00107-1
Författare är:Jonathan Blutinger, Alissa Tsai, Erika Storvick, Gabriel Seymour, Elise Liu, Noà Samarelli, Shravan Karthik, Yorán Meijers och Hod Lipson, Institutionen för maskinteknik och datavetenskap, Columbia Engineering.
Detta arbete stöddes delvis av Columbia Universitys SEAS Interdisciplinary Research Seed (SIRS) finansieringsprogram och av NSF NRI Award #1925157.
