Stel je voor dat je naar beneden komt voor het ontbijt en in plaats van een stuk toast in de broodrooster te gooien en een ei te koken, steek je een patroon in een printer. Een minuut of twee later heb je een vers bedrukte muffin met banaan en lijnzaad.
Dankzij een nieuw soort 3D-voedselprinter is het bedrukte ontbijt een aantal stappen dichter bij de realiteit voor de gemiddelde consument.
"Eten printen kan de 'moordenaar-app' van 3D-printen zijn", zegt Hod Lipson, die de oprichting van de nieuwe printer leidde. "Het is volledig onbekend terrein."
Lipson, hoogleraar werktuigbouwkunde aan de Columbia University, studeert al bijna 20 jaar 3D-printen en werkt onder andere aan het printen van kunststoffen, metalen, elektronica en biomaterialen. Zijn werk aan 3D food printing kwam voort uit zijn onderzoek naar het printen van complete 3D-robots die, in theorie, van de printer konden lopen.
Om zoiets te bereiken, moet een printer met veel materialen tegelijkertijd kunnen afdrukken. Terwijl hij experimenteerde met het maken van multi-materiaalprinters, merkte Lipson op dat de studenten in zijn lab voedsel begonnen te gebruiken als testmateriaal.
"Ze gebruikten koekjesdeeg, kaas, chocolade, allerlei voedselmaterialen die je tegenkomt in een technisch laboratorium, " zegt hij. “In het begin was het een beetje frivool. Maar toen mensen naar het lab kwamen en ernaar keken, raakten ze echt heel enthousiast van de voedselprint. ”
Dus begonnen Lipson en zijn team serieuzer te kijken naar wat ze met voedsel konden doen. Er zijn twee basisbenaderingen voor het afdrukken van 3D-voedsel, legt Lipson uit. De eerste omvat het gebruik van poeders, die tijdens het drukproces aan elkaar zijn gebonden met een vloeistof zoals water. De tweede - de benadering die wordt gebruikt door het laboratorium van Lipson - is gebaseerd op extrusie, met behulp van spuiten die gels of pasta's op specifieke locaties plaatsen, bepaald door het 'recept' van de software.
Het prototype van Lipson omvat een infrarood kookelement, dat verschillende delen van het gedrukte product op specifieke tijden kookt.
"We hebben allerlei materialen gebruikt, met verschillende niveaus van succes, " zegt Lipson. “Soms zijn de materialen conventioneel - eieren, bloem, koekjesdeeg, kaas, pesto, jam. Roomkaas is iets waar studenten graag mee werken. ”
Het prototype van de printer (Timothy Lee Photographers, Columbia University) Ze hebben onlangs ook samengewerkt met een culinaire school in New York, waardoor chefs met het prototype konden spelen om te zien wat ze hadden bedacht.
"Ze hebben de machine een beetje kapot gemaakt door hem tot het uiterste te duwen", zegt Lipson. “Een ding dat we hebben geleerd is afdrukken in roomkaas is heel eenvoudig, maar afdrukken in polenta en bieten is erg moeilijk. Het bevat deze korrels, dus vanuit technisch oogpunt is het veel uitdagender.
Het is ook moeilijk om te voorspellen hoe verschillend voedsel het zal doen als het wordt gecombineerd. Het is eenvoudig genoeg om recepten te maken op basis van afzonderlijke items zoals chocolade, waarvan de eigenschappen goed zijn ingeburgerd. Maar als je dingen gaat mixen - mixen is natuurlijk fundamenteel voor koken - kunnen de mengsels veel complexer zijn. Een andere uitdaging is uitzoeken wanneer wat moet worden gekookt tijdens het afdrukproces. Als u een piramide van zalm en aardappelpuree afdrukt, hebben de zalm en de aardappelen zeer verschillende kooktijden en temperaturen nodig. Het team pakt dit probleem aan met softwareontwerp en werkt samen met computerwetenschappers om software te maken die voorspelt hoe het eindproduct er na het koken uit zal zien.
Het printerteam dat Lipson heeft gemaakt, is niet de enige voedselprinter die de afgelopen jaren is ontwikkeld. Maar terwijl producten zoals Hershey's chocoladedruk CocoJet of de 3D-gummyprinter van Magic Candy Factory één ingrediënt zijn, waardoor het gebruik voor het grote publiek wordt beperkt, is de printer van Lipson uniek omdat hij veel ingrediënten tegelijk kan verwerken en koken zoals het is .
Lipson ziet de printer als twee hoofdtoepassingen voor consumenten. Ten eerste zou het een speciaal apparaat kunnen zijn voor het bereiden van nieuwe voedingsmiddelen die moeilijk te bereiken zijn door een ander proces. Je zou bijvoorbeeld een complex gebakje kunnen bedrukken dat door iemand in Japan is ontworpen, een recept dat je nooit de expertise of apparatuur zou hebben om met de hand te maken. Lipson zegt dat hij zich kon voorstellen dat digitale recepten viraal zouden worden en zich over de hele wereld zouden verspreiden. Het tweede gebruik gaat over gezondheid en gerichte voeding. Mensen zijn al meer en meer geïnteresseerd in persoonlijke biometrie, het volgen van hun bloeddruk, hartslag, calorieverbranding en meer met behulp van mobiele telefoons en computers. In de toekomst is het misschien mogelijk om je eigen gezondheid veel gedetailleerder te volgen - je bloedsuiker, je calciumbehoefte of je huidige vitamine D-niveau. De printer zou vervolgens op die details kunnen reageren met een aangepaste maaltijd, geproduceerd uit een patroon met ingrediënten.
"Stel je een wereld voor waar het ontbijt dat je eet precies heeft wat je die dag nodig hebt", zegt Lipson. "Je muffin heeft, zeg, een beetje minder suiker, een beetje meer calcium."
Wat betreft wanneer de printer beschikbaar is voor consumenten, zegt Lipson dat het meer een zakelijke uitdaging is dan een technologische.
“Hoe krijg je FDA-goedkeuring? Hoe verkoop je de cartridges? Van wie is het recept? Hoe verdien je hier geld mee? 'Zegt hij. “Het is een compleet nieuwe manier van denken over eten. Het is heel radicaal. '
Een recent herontwerp van het prototype kan het product dichter bij iets brengen dat de gemiddelde consument zou accepteren. Eerdere versies van de printer waren zeer hightech, vol met buizen en uitstekende spuitmonden. Mensen konden het zich moeilijk voorstellen op hun aanrecht.
Vervolgens heeft een van Lipsons studenten, Drim Stokhuijzen, een industrieel ontwerper, het apparaat volledig opnieuw ontworpen, waardoor het de strakke uitstraling van een high-end koffiezetapparaat heeft.
"Zijn ontwerp is zo mooi dat mensen voor het eerst zeggen:" Oh, ik zie de aantrekkingskracht van het afdrukken van voedsel, dit is iets dat ik misschien wel zou kunnen gebruiken ", zegt Lipson.
Hoewel Lipson niet denkt dat 3D-eten printen andere kooktechnieken zal vervangen, denkt hij wel dat het een revolutie in de keuken zal veroorzaken.
"Al millennia lang koken we op dezelfde manier", zegt hij. “Koken is een van de dingen die voor eeuwig niet is veranderd. We koken nog steeds boven een open vlam zoals holbewoners. Software heeft bijna elk aspect van ons leven doordrongen, behalve koken. Op het moment dat software elk veld betreedt - van productie tot communicatie tot muziek, noem maar op - begint het te groeien en transformeert het meestal. Ik denk dat het printen van voedsel een van de manieren is waarop software onze keuken binnenkomt. ”
