Des chercheurs de la HKUST s'apprêtent à transformer la production alimentaire grâce à une solution d'impression 3D améliorée par l'IA
Des chercheurs de l'université des sciences et technologies de Hong Kong (HKUST) ont mis au point une solution d'impression alimentaire 3D assistée par IA qui combine l'impression et la cuisson infrarouge, ouvrant ainsi la voie à une production alimentaire plus sûre, plus efficace et plus attrayante sur le plan visuel.
L'imprimante alimentaire 3D intégrative et la plateforme de conception alimentaire numérique par l'IA
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L'imprimante alimentaire 3D comprend le système d'impression et de cuisson en temps réel.
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Produites par l'imprimante alimentaire 3D, les denrées alimentaires à base d'amidon conservent la forme et la qualité souhaitées.
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a) Schéma et image au microscope électronique à balayage du film chauffant LIG. b) Images au microscope optique du film chauffant LIG. c) Spectres Raman du film chauffant LIG. d) Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier du film chauffant LIG. e) Spectre d'absorption de l'échantillon de pâte imprimée.
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Les méthodes traditionnelles d'impression 3D d'aliments nécessitent souvent des étapes supplémentaires de post-traitement, ce qui peut entraîner des ingrédients alimentaires peu attrayants, des formes imparfaites et même une contamination microbienne potentielle.
Pour relever ces défis, l'équipe de la Division of Integrative Systems and Design (ISD) de la HKUST a mis au point un système amélioré par l'IA qui combine l'impression par extrusion et le chauffage infrarouge simultané pour la cuisson à la volée d'aliments complexes à base d'amidon. En utilisant des réchauffeurs au graphène pour la cuisson, ils ont contrôlé avec précision le processus de cuisson, en veillant à ce que les aliments à base d'amidon conservent la forme et la qualité souhaitées.
Le système est soutenu par la conception assistée par l'IA, qui utilise des algorithmes génératifs et des scripts Python pour créer des modèles alimentaires complexes. En tirant parti de l'IA, le processus de conception est devenu accessible même aux novices en informatique.
La recherche aborde des questions telles que la rétention de la forme et les risques de contamination, et ouvre des perspectives passionnantes en matière de nutrition sur mesure, au bénéfice des personnes ayant des besoins alimentaires particuliers, y compris les patients souffrant de dysphagie. Qu'il s'agisse d'améliorer la personnalisation des repas dans les centres de soins pour personnes âgées et les cuisines centrales, de répondre aux besoins diététiques particuliers ou de permettre des expériences culinaires créatives dans les restaurants, la technologie offre une solution polyvalente pour divers secteurs.
"Avec son potentiel de rationalisation des processus de production alimentaire, d'amélioration de la qualité des aliments et d'adaptation aux préférences individuelles, cette innovation peut transformer la façon dont les aliments sont préparés et servis dans divers contextes, ouvrant la voie à un avenir où les créations alimentaires personnalisées et visuellement attrayantes seront plus accessibles que jamais", a déclaré le professeur Mitch LI Guijun, professeur adjoint à l'ISD, qui a dirigé l'équipe de recherche.
"Nous sommes enthousiasmés par le potentiel de cette technologie qui permet de produire des aliments personnalisés, sûrs et délicieux grâce à un processus à la fois efficace et accessible. Elle représente une avancée significative dans la façon dont nous envisageons la création d'aliments", a ajouté le professeur Li.
Connie LEE Kong-Wai, premier auteur de l'article et étudiant en doctorat à la HKUST, a déclaré : "Nous avons réimaginé ce que l'impression alimentaire en 3D peut réaliser en fusionnant la technologie et la créativité culinaire. Notre technologie d'avant-garde d'impression alimentaire 3D intégrative peut potentiellement révolutionner la création d'aliments personnalisés".
La recherche est le fruit d'une collaboration entre la conception centrée sur l'utilisateur, l'ingénierie mécanique, la science alimentaire, la chimie et l'intelligence artificielle. Cette approche interdisciplinaire a permis de réunir diverses expertises pour relever les défis complexes associés à l'impression alimentaire en 3D.
À l'avenir, l'équipe prévoit d'affiner la technologie en examinant la préservation des vitamines sensibles à la chaleur et en optimisant la digestibilité de l'amidon. Les études à venir porteront également sur l'acceptation par les consommateurs au moyen d'évaluations sensorielles impliquant des utilisateurs cibles tels que des enfants ou des soignants d'hôpitaux, afin de s'assurer que le système est prêt pour des applications dans le monde réel.
L'étude intitulée "Advanced 3D Food Printing with Simultaneous Cooking and Generative AI Design" (Impression alimentaire 3D avancée avec cuisson simultanée et conception générative par l'IA) a été récemment publiée dans la revue internationale de premier plan Advanced Materials.
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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