I dispositivi di cottura che incorporano stampanti tridimensionali (3D), laser o altri processi guidati da software potrebbero presto sostituire gli apparecchi di cottura convenzionali come forni, fornelli e microonde. Ma le persone vorranno usare una stampante 3D – anche se ben progettata come una macchina per il caffè di fascia alta – sul bancone della loro cucina per calibrare esattamente i micro e i macro-nutrienti di cui hanno bisogno per mantenersi in salute? La stampa 3D degli alimenti migliorerà il modo in cui ci nutriamo? Quali ostacoli dovranno essere superati per commercializzare una simile tecnologia? Gli ingegneri meccanici della Columbia stanno lavorando per affrontare queste sfide nel Creative Machines Lab del professor Hod Lipson. In un nuovo articolo di Perspective pubblicato oggi da npj Science of Food, l’autore principale Jonathan Blutinger, esplora queste e altre domande, discutendo con il professor Christen Cooper, della Pace University Nutrition and Dietetics, i vantaggi e gli svantaggi della tecnologia alimentare stampata in 3D, il modo in cui il cibo stampato in 3D si confronta con il cibo “normale” che mangiamo e il futuro paesaggio delle nostre cucine.
La tecnologia della stampa alimentare esiste da quando il laboratorio di Lipson l’ha introdotta per la prima volta nel 2005, ma finora è stata limitata a un numero ridotto di ingredienti non cotti, dando vita a piatti che molti percepiscono come poco appetitosi. Il team di Blutinger ha superato questa limitazione stampando un piatto composto da sette ingredienti, cotti in loco grazie a un laser. Per il lavoro, i ricercatori hanno progettato un sistema di stampa 3D che costruisce la cheesecake con inchiostri alimentari commestibili, tra cui burro di arachidi, Nutella e marmellata di fragole. Gli autori osservano che la stampa di precisione di alimenti multistrato potrebbe produrre cibi più personalizzabili, migliorare la sicurezza alimentare e consentire agli utenti di controllare più facilmente il contenuto nutritivo dei pasti.
La cheesecake 3D
Per dimostrare il potenziale della stampa alimentare 3D, il team ha testato diversi progetti di cheesecake, composti da sette ingredienti chiave: graham cracker, burro di arachidi, Nutella, purea di banane, marmellata di fragole, ciliegie e glassa. Hanno scoperto che il progetto più riuscito utilizzava un graham cracker come ingrediente di base per ogni strato della torta. Il burro di arachidi e la Nutella si sono rivelati i migliori come strati di supporto che formavano “piscine” per contenere gli ingredienti più morbidi: banana e marmellata. I progetti con più ingredienti si sono evoluti in strutture a più strati che hanno seguito principi simili a quelli delle architetture edilizie; per la riuscita di una stampa a più strati con più ingredienti erano necessari più elementi strutturali per sostenere substrati più morbidi. “Abbiamo un problema enorme con il basso valore nutritivo degli alimenti trasformati”, ha detto Cooper. “La stampa alimentare in 3D produrrà ancora alimenti trasformati, ma forse il lato positivo sarà, per alcune persone, un migliore controllo e adattamento della nutrizione, una nutrizione personalizzata. Potrebbe anche essere utile per rendere il cibo più appetibile per chi soffre di disturbi della deglutizione, imitando le forme degli alimenti reali con la consistenza della purea di cui questi pazienti, milioni solo negli Stati Uniti, hanno bisogno”. La cottura laser e la stampa 3D degli alimenti potrebbero consentire agli chef di localizzare sapori e consistenze su scala millimetrica per creare nuove esperienze alimentari. Le persone con restrizioni dietetiche, i genitori di bambini piccoli, i dietologi delle case di cura e gli atleti potrebbero trovare queste tecniche personalizzate molto utili e convenienti nella pianificazione dei pasti. Inoltre, poiché il sistema utilizza una luce mirata ad alta energia per un riscaldamento personalizzato ad alta risoluzione, la cottura potrebbe diventare più economica e sostenibile. “Lo studio evidenzia anche che i piatti stampati richiederanno probabilmente nuove composizioni e strutture di ingredienti, a causa del diverso modo in cui il cibo viene ‘assemblato'”, ha detto Lipson. “C’è ancora molto lavoro da fare per raccogliere dati, modellare e ottimizzare questi processi”. Blutinger ha aggiunto: “Inoltre, con una maggiore attenzione alla sicurezza alimentare dopo la pandemia di COVID-19, gli alimenti preparati con una minore manipolazione umana potrebbero ridurre il rischio di malattie alimentari e di trasmissione di malattie. Sembra un concetto vantaggioso per tutti noi”.
