I ricercatori dell'HKUST intendono trasformare la produzione alimentare con una soluzione di stampa alimentare 3D potenziata dall'intelligenza artificiale

I metodi tradizionali di stampa 3D degli alimenti richiedono spesso ulteriori fasi di post-elaborazione, che possono comportare ingredienti alimentari poco appetibili, forme imperfette e persino una potenziale contaminazione microbica.

Per affrontare queste sfide, il team della Division of Integrative Systems and Design (ISD) dell'HKUST ha sviluppato un sistema potenziato dall'intelligenza artificiale che combina la stampa a estrusione con il riscaldamento simultaneo a infrarossi per la cottura al volo di alimenti complessi a base di amido. Utilizzando riscaldatori al grafene per la cottura, hanno controllato con precisione il processo di cottura, assicurando che gli alimenti a base di amido mantengano la forma e la qualità desiderate.

Il sistema è supportato dalla progettazione assistita dall'intelligenza artificiale, che impiega algoritmi generativi e script Python per creare intricati modelli di cibo. Sfruttando l'intelligenza artificiale, il processo di progettazione è diventato accessibile anche ai neofiti del computer.

La ricerca affronta problemi come la ritenzione della forma e i rischi di contaminazione e apre prospettive interessanti per una nutrizione su misura, a beneficio di persone con esigenze dietetiche particolari, compresi i pazienti con disfagia. Dal miglioramento della personalizzazione dei pasti nei centri per anziani e nelle cucine centrali al soddisfacimento di esigenze dietetiche particolari e alla possibilità di esperienze culinarie creative nei ristoranti, la tecnologia offre una soluzione versatile per vari settori.

"Con il suo potenziale di snellire i processi di produzione alimentare, migliorare la qualità del cibo e soddisfare le preferenze individuali, questa innovazione può trasformare il modo in cui il cibo viene preparato e servito in diversi ambienti, aprendo la strada a un futuro in cui le creazioni alimentari personalizzate e visivamente accattivanti sono più accessibili che mai", ha dichiarato il Prof. Mitch LI Guijun, Assistant Professor di ISD, che ha guidato il team di ricerca.

"Siamo entusiasti del potenziale di questa tecnologia, che ci permette di fornire alimenti personalizzati, sicuri e deliziosi con un processo efficiente e accessibile. Rappresenta un significativo passo avanti nel modo in cui pensiamo alla creazione di cibo", ha aggiunto il Prof. Li.

Connie LEE Kong-Wai, primo autore del lavoro e dottorando presso l'HKUST, ha dichiarato: "Abbiamo reimmaginato ciò che la stampa alimentare 3D può raggiungere fondendo tecnologia e creatività culinaria. La nostra tecnologia di stampa alimentare 3D integrativa all'avanguardia può potenzialmente rivoluzionare la creazione di cibo personalizzato".

La ricerca rappresenta uno sforzo collaborativo che abbraccia il design incentrato sull'utente, l'ingegneria meccanica, la scienza alimentare, la chimica e l'intelligenza artificiale. Questo approccio interdisciplinare ha riunito diverse competenze per affrontare le complesse sfide associate alla stampa alimentare 3D.

In prospettiva, il team prevede di perfezionare la tecnologia esaminando la conservazione delle vitamine sensibili al calore e ottimizzando la digeribilità dell'amido. Gli studi futuri si concentreranno anche sull'accettazione da parte dei consumatori attraverso valutazioni sensoriali che coinvolgeranno utenti target come i bambini o gli assistenti ospedalieri, assicurando che il sistema sia pronto per le applicazioni del mondo reale.

Lo studio, "Advanced 3D Food Printing with Simultaneous Cooking and Generative AI Design", è stato recentemente pubblicato sulla rivista internazionale Advanced Materials.