Chérie, l'impression 3D - je veux dire le dessert - est prête !
Des ingénieurs de Columbia étudient les avantages et les inconvénients de la technologie alimentaire imprimée en 3D
Les appareils de cuisson qui intègrent des imprimantes tridimensionnelles (3D), des lasers ou d'autres processus pilotés par logiciel pourraient bientôt remplacer les appareils de cuisson conventionnels tels que les fours, les plaques de cuisson et les micro-ondes. Mais les gens voudront-ils utiliser une imprimante 3D - même une imprimante aussi élégante qu'une cafetière haut de gamme - sur le comptoir de leur cuisine pour calibrer exactement les micro- et macro-nutriments dont ils ont besoin pour rester en bonne santé ? L'impression alimentaire 3D améliorera-t-elle la façon dont nous nous nourrissons ? Quels sont les obstacles à surmonter pour commercialiser une telle technologie ?
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Gâteau au fromage imprimé en 3D à l'aide d'encres alimentaires comestibles, notamment au beurre de cacahuète, au Nutella et à la fraise.
Jonathan Blutinger/Columbia Engineering
Système d'impression 3D permettant de construire un plat composé de sept ingrédients, cuits in situ à l'aide d'un laser.
Please credit as: Jonathan Blutinger/Columbia Engineering
Les ingénieurs en mécanique de Columbia s'efforcent de relever ces défis au sein du Creative Machines Lab du professeur Hod Lipson. Dans un nouvel article Perspective publié aujourd'hui par npj Science of Food, l'auteur principal Jonathan Blutinger, postdoctorant dans le laboratoire, explore ces questions et plus encore, en discutant avec le professeur Christen Cooper, Pace University Nutrition and Dietetics, des avantages et des inconvénients de la technologie alimentaire imprimée en 3D, de la façon dont les aliments imprimés en 3D se comparent aux aliments "normaux" que nous mangeons, et du futur paysage de nos cuisines.
La technologie de l'impression alimentaire existe depuis que le laboratoire de Lipson l'a présentée pour la première fois en 2005, mais jusqu'à présent, elle s'est limitée à un petit nombre d'ingrédients non cuits, ce qui a donné lieu à des plats que beaucoup considèrent comme peu appétissants. L'équipe de Blutinger s'est affranchie de cette limitation en imprimant un plat composé de sept ingrédients, cuits in situ à l'aide d'un laser. Pour cet article, les chercheurs ont conçu un système d'impression 3D qui permet de fabriquer un gâteau au fromage à partir d'encres alimentaires comestibles, notamment du beurre de cacahuète, du Nutella et de la confiture de fraise. Les auteurs notent que l'impression de précision d'aliments multicouches pourrait permettre de produire des aliments plus personnalisables, d'améliorer la sécurité alimentaire et de permettre aux utilisateurs de contrôler plus facilement la teneur en nutriments des repas.
"L'impression alimentaire 3D étant encore une technologie naissante, elle a besoin d'un écosystème d'industries de soutien telles que les fabricants de cartouches alimentaires, de fichiers de recettes téléchargeables et d'un environnement permettant de créer et de partager ces recettes. Son caractère personnalisable la rend particulièrement pratique pour le marché de la viande d'origine végétale, où la texture et la saveur doivent être soigneusement formulées pour imiter les vraies viandes", a déclaré M. Blutinger.
Pour démontrer le potentiel de l'impression alimentaire 3D, l'équipe a testé différents modèles de gâteaux au fromage, composés de sept ingrédients clés : biscuit graham, beurre de cacahuète, Nutella, purée de banane, confiture de fraise, filet de cerise et glaçage. Ils ont constaté que le modèle le plus réussi utilisait un graham cracker comme ingrédient de base pour chaque couche du gâteau. Le beurre de cacahuète et le Nutella se sont avérés être les meilleurs ingrédients en tant que couches de soutien formant des "bassins" pour contenir les ingrédients plus tendres : la banane et la confiture. Les conceptions multi-ingrédients ont évolué vers des structures à plusieurs niveaux qui suivaient des principes similaires à ceux de l'architecture des bâtiments ; davantage d'éléments structurels étaient nécessaires pour soutenir les substrats plus tendres afin de réussir une impression multi-ingrédients en couches.
"Nous avons un énorme problème avec la faible valeur nutritive des aliments transformés", a déclaré M. Cooper. "L'impression alimentaire en 3D produira toujours des aliments transformés, mais peut-être que le bon côté des choses sera, pour certaines personnes, un meilleur contrôle et une meilleure adaptation de la nutrition, une nutrition personnalisée. Elle pourrait également être utile pour rendre les aliments plus attrayants pour les personnes souffrant de troubles de la déglutition en imitant la forme des vrais aliments avec la texture en purée dont ces patients, qui sont des millions rien qu'aux États-Unis, ont besoin.
La cuisson au laser et l'impression alimentaire en 3D pourraient permettre aux chefs de localiser les saveurs et les textures à l'échelle du millimètre pour créer de nouvelles expériences alimentaires. Les personnes ayant des restrictions alimentaires, les parents de jeunes enfants, les diététiciens des maisons de retraite et les sportifs pourraient trouver ces techniques personnalisées très utiles et pratiques pour planifier leurs repas. De plus, comme le système utilise une lumière ciblée à haute énergie pour un chauffage sur mesure à haute résolution, la cuisine pourrait devenir plus rentable et plus durable.
L'étude souligne également que les plats alimentaires imprimés nécessiteront probablement de nouvelles compositions et structures d'ingrédients, en raison de la manière différente dont les aliments sont "assemblés"", a déclaré M. Lipson. "Il reste encore beaucoup à faire pour collecter des données, modéliser et optimiser ces processus.
Et Blutinger d'ajouter : "Alors que l'on met davantage l'accent sur la sécurité alimentaire depuis la pandémie de COVID-19, les aliments préparés avec moins de manipulation humaine pourraient réduire le risque de maladies d'origine alimentaire et de transmission de maladies. Il s'agit là d'un concept gagnant-gagnant pour nous tous".
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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