여보, 3D 프린트-제 말은 디저트-가 준비되었습니다! 컬럼비아 엔지니어, 3D 프린팅 식품 기술의 장점과 단점 탐색 - ScienceDaily

3차원(3D) 프린터, 레이저 또는 기타 소프트웨어 구동 프로세스를 통합한 요리 장치는 곧 오븐, 가스레인지, 전자레인지와 같은 기존 요리 기구를 대체할 것입니다. 그러나 사람들이 건강을 유지하는 데 필요한 정확한 미량 및 다량 영양소를 보정하기 위해 주방 카운터에서 고급 커피 메이커만큼 아름답게 디자인된 3D 프린터를 사용하고 싶어할까요? 3D 식품 인쇄는 우리가 영양을 섭취하는 방식을 개선할까요? 그러한 기술을 상용화하려면 어떤 종류의 장애물을 극복해야 합니까?

Columbia 기계 엔지니어들은 Hod Lipson 교수의 Creative Machines Lab에서 이러한 문제를 해결하기 위해 노력하고 있습니다. 오늘 게시된 새로운 Perspective 기사에서 npj 식품 과학연구실의 박사후 연구원인 수석 저자인 Jonathan Blutinger는 Pace University 영양 및 식이요법의 Christen Cooper 교수와 3D 프린팅 식품 기술의 장점과 단점, 3D 프린팅 식품과 우리가 먹는 “정상적인” 음식, 그리고 우리 부엌의 미래 풍경.

동영상: https://youtu.be/AhVfU71tb2k

푸드 프린팅 기술은 2005년 Lipson의 연구실에서 처음 도입한 이후로 존재했지만 지금까지 이 기술은 소수의 익히지 않은 재료로 제한되어 많은 사람들이 식욕을 돋우는 요리보다 못한 것으로 인식하는 결과를 낳았습니다. Blutinger의 팀은 요리된 7가지 재료로 구성된 요리를 인쇄하여 이러한 제한을 깨뜨렸습니다. 현장에서 레이저를 사용하여. 논문을 위해 연구원들은 땅콩 버터, 누텔라, 딸기 잼을 포함한 식용 잉크로 치즈 케이크를 구성하는 3D 프린팅 시스템을 설계했습니다.. 저자는 다층 식품 항목의 정밀 인쇄가 더 많은 맞춤형 식품을 생산하고 식품 안전을 개선하며 사용자가 식사의 영양소 함량을 보다 쉽게 ​​제어할 수 있게 해준다고 지적합니다.

“3D 식품 프린팅은 아직 초기 기술이기 때문에 식품 카트리지 제조업체, 다운로드 가능한 레시피 파일, 이러한 레시피를 만들고 공유할 수 있는 환경과 같은 지원 산업의 에코시스템이 필요합니다. 3D 프린팅의 사용자 정의 가능성은 특히 식물에 실용적입니다. 실제 고기를 모방하기 위해 질감과 풍미를 신중하게 공식화해야 하는 기반 육류 시장”이라고 Blutinger는 말했습니다.

3D 식품 인쇄의 잠재력을 입증하기 위해 팀은 그레이엄 크래커, 땅콩 버터, 누텔라, 바나나 퓨레, 딸기 잼, 체리 이슬비, 프로스팅 등 7가지 주요 재료로 구성된 다양한 치즈 케이크 디자인을 테스트했습니다. 그들은 가장 성공적인 디자인이 그레이엄 크래커를 케이크의 각 층의 기본 재료로 사용한다는 것을 발견했습니다. 땅콩 버터와 누텔라는 바나나와 잼과 같은 더 부드러운 재료를 담기 위한 “웅덩이”를 형성하는 지지층으로 가장 잘 사용되는 것으로 입증되었습니다. 다성분 설계는 건물 건축과 유사한 원칙을 따르는 다층 구조로 발전했습니다. 성공적인 다중 재료 레이어 인쇄를 위해 더 부드러운 기판을 지원하려면 더 많은 구조적 요소가 필요했습니다.

쿠퍼는 “가공 식품의 영양가가 낮다는 엄청난 문제가 있다”고 말했다. “3D 식품 인쇄는 여전히 가공 식품을 생산할 것이지만 아마도 어떤 사람들에게는 희망이 될 것입니다. 아마도 일부 사람들에게는 영양을 더 잘 제어하고 맞춤화할 수 있을 것입니다. 개인화된 영양입니다. 미국에서만 수백만 명의 환자들이 필요로 하는 순수한 질감의 음식으로 실제 음식의 모양을 모방합니다.”

레이저 요리와 3D 식품 인쇄를 통해 셰프는 밀리미터 단위로 맛과 질감을 현지화하여 새로운 음식 경험을 만들 수 있습니다. 식이 제한이 있는 사람, 어린 자녀를 둔 부모, 요양원 영양사, 운동선수 모두 이러한 개인화된 기술이 식사 계획에 매우 유용하고 편리하다는 것을 알 수 있습니다. 또한 이 시스템은 고해상도 맞춤형 난방을 위해 고에너지 대상 조명을 사용하기 때문에 요리가 보다 비용 효율적이고 지속 가능해질 수 있습니다.

“이 연구는 또한 음식이 ‘조립’되는 방식이 다르기 때문에 인쇄된 음식 접시가 새로운 재료 구성과 구조를 필요로 할 가능성이 높다는 점을 강조합니다.”라고 Lipson은 말했습니다. “데이터를 수집하고 모델링하고 이러한 프로세스를 최적화하려면 여전히 많은 작업이 필요합니다.”

Blutinger는 “COVID-19 대유행 이후 식품 안전에 더욱 중점을 두면서 사람의 손이 덜 가는 음식을 준비하면 식중독 및 질병 전파의 위험을 낮출 수 있습니다. 이는 우리 모두에게 윈윈하는 개념인 것 같습니다.”라고 덧붙였습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/03/230321132520.htm