Technologie kosmiczne docierają do najważniejszej radości i nieszczęścia ludzkości - pożywienia. Podobno w dającej się przewidzieć przyszłości drukarki 3D zastąpią prawie cały sprzęt do gotowania i radykalnie zmienią rynek spożywczy.
Światowy rynek żywności przekroczył bilion dolarów i pozostawia większość gałęzi ludzkiej działalności daleko w tyle. Jednak i tutaj jest wiele problemów. W szczególności jakość żywności od dawna budzi wątpliwości, a szkody, jakie rolnictwo wyrządza środowisku, są kolosalne.
Dla przykładu spójrzmy na największego konsumenta żywności, Stany Zjednoczone: przedsiębiorstwa rolnicze zajmują 50% powierzchni mieszkalnej kraju, zużywają 80% świeżej wody i 10% paliwa. Jednocześnie 40% żywności wyprodukowanej przez kupującego po prostu wyrzuca ją następnie do kosza.
Można długo mówić o uczciwości porządku światowego lub zastanowić się, jak nowoczesne technologie mogą poprawić sytuację. W końcu ludzie często wyrzucają żywność, ponieważ nie jest ona długo przechowywana, a jej spożycie jest trudne do obliczenia. Wystarczy przypomnieć sobie, jak produkt, który wywołał w sklepie szalony apetyt, leży potem tygodniami w lodówce.
W głodującej Afryce nie zawsze jest to również kwestia polityki i całkowitego ubóstwa ludności. Gorący klimat i duże terytoria poważnie ograniczają listę bezpiecznych produktów, na przykład z tego powodu kurze jaja nie są eksportowane do wielu krajów Czarnego Kontynentu.
Czy można w ogóle rozwiązać ten problem? Ciekawą możliwością jest wszechobecność produkcji żywności za pomocą drukarki 3D. Druk 3D nie jest już egzotyczny, a ceny drukarek powoli spadają - teraz możesz kupić prosty model za mniej niż 1000 USD.
Technologia atramentowa implikuje możliwość wykorzystania wszystkiego, co może płynąć mniej lub bardziej jako atrament, na przykład w medycynie żywe tkanki są wyhodowane z roztworu kultur komórkowych. Nic dziwnego, że drukarki 3D są próbowane do drukowania pysznej i zdrowej żywności.
Film promocyjny:
Przestrzeń pierwsza
Problem odżywiania w kosmosie jest jasny dla wszystkich: promieniowanie, mało miejsca do przechowywania, trudności w gotowaniu. A jeśli na ISS można dostarczać bardziej lub mniej regularnie urozmaicone menu, to podczas trzyletniej misji na Marsa astronauci będą musieli zapomnieć o kulinarnych przysmakach.
Jedynym sposobem rozwiązania problemu jedzenia i dobrego samopoczucia badaczy kosmosu jest przyrządzanie potraw bezpośrednio na orbicie.
„Teraz astronauci na ISS jedzą to samo, zmieniając menu co 2-3 tygodnie” - mówi Michelle Terfanski, inżynier lotnictwa. „Myślę, że robienie różnorodnych potraw na drukarce 3D będzie szczególnie wygodne podczas długich lotów kosmicznych”. Termin „wygoda” Terfanski oznacza znacznie ważniejsze rzeczy niż brak konieczności godzinnego gotowania w kosmicznej kuchni. Faktem jest, że jedzenie w kosmosie jest często jedynym źródłem żywych pozytywnych emocji, a znane domowe danie może stać się prawdziwym świętem. Monotonia menu podczas lotu na Marsa i asteroidy może być jedną z przyczyn poważnego stresu.
Miękki druk
Naukowcy z Cornell University opracowali nową technologię, która może radykalnie zmienić przemysł spożywczy i … uratować ludziom miesiące ich życia. Tak, nawet „fani” cateringu, Amerykanie, spędzają 30 minut dziennie na gotowaniu, 3,8 tygodnia pracy w roku. Pomyśl o tym, ludzie spędzają 1 miesiąc z 12 przy kuchence, ale Rosjanie spędzają znacznie więcej czasu na gotowaniu niż Amerykanie!
Dlatego naukowcy stworzyli specjalną technologię drukowania żywności: Solid Freeform Fabrication (SFF). Oparty jest na substancjach żelopodobnych tzw. Hydrokoloidach, które mogą służyć jako tusz do drukarki 3D.
Hydrokoloidy mogą mieć różne smaki i kolory - wystarczy zmieszać główne składniki z różnymi smakami i teksturami. W ten sposób przy minimalnej ilości początkowych składników można wydrukować różnorodne dania nasycone niezbędnymi aminokwasami, witaminami i minerałami. Formę potraw, ich smak i kompozycję można zmieniać niemal w nieskończoność, tworząc niesamowite potrawy.
Nadal były problemy z wydrukowaniem kawałka mięsa i owoców. Ale technologia SFF, jak obiecują twórcy, pozwala na wydrukowanie dużej listy dań: czekolada, smażona ryba, marchewka, grzyby, jabłko, gotowany kurczak, banan, gotowany makaron, świeży ser mozzarella, pomidor, gotowane żółtko, masło, ptasie mleczko, mielona wołowina, sosy, bita śmietana, puree ziemniaczane, ciasta, białe pieczywo, kaszka kukurydziana, budyń, ciasto ugniatane, mus jabłkowy, mleko, lody, sorbet, kawa mielona itp.
Aby wydrukować tę fantastyczną różnorodność potraw do tego rodzaju gotowania, należy dobrać odpowiednią proporcję składników i odpowiednich dodatków smakowych. W jednym eksperymencie naukowcy przygotowali różne mieszanki gumy ksantanowej (E415) i żelatyny w wodzie. Stężenia wahały się od 0,5% do 4% żelatyny w wodzie (wagowo) i od 2% do 16% ksantanu. Po przygotowaniu hydrokoloidu napełniono go 10 ml podobnych do strzykawek nabojów, a żywność wydrukowano na drukarce Fab @ Home 3D.
Następnie potrawy zostały zaprezentowane siedmiu degustatorom, w tym profesjonalnym kucharzom. Każdy z nich ocenił wydrukowane jedzenie na podstawie określonej tabeli żywności. Jak się okazało, nowy rodzaj żywności jest bardzo zbliżony smakiem do naturalnej żywności. Tak więc potrawy z 4% żelatyną nazwano podobnie do czekolady, z 1% - pomidor, 16% ksantan - gotowane spaghetti, 0,5% żelatyna i 8% ksantan - na ciasto lub bezę, 0,5% żelatyna - na mleko. Ogólnie schemat jest prosty: im więcej ksantanu, tym silniejsza i bardziej ustrukturyzowana żywność.
Tak więc, mając tylko dwa niedrogie i powszechne składniki, nieszkodliwy dodatek do żywności E415 i żelatynę, można naśladować szeroką gamę produktów. Oczywiście smak i wartość odżywcza tych produktów zależy tylko i wyłącznie od wyobraźni kucharza i rodzaju dodatków - perfekcyjne imitowanie znanych produktów wcale nie jest konieczne. Na koniec pomyśl - czy mógłbyś zjeść kawałek gotowanego mięsa bez przypraw, nawet bez soli? Zatem pod wieloma względami „jakość” żywności, którą postrzegamy, zależy od pewnych dodatków.
Już dostępny
Obecnie w sprzedaży jest już część potraw przygotowywanych na drukarce 3D, są nawet restauracje, w których nadrukowana trucizna jest głównym „chipem”.
Najbardziej ambitnym projektem jest oczywiście amerykańska firma Modern Meadow, która już nauczyła się hodować zwierzęce komórki mięśniowe i wykorzystywać je jako atrament do druku 3D. Na Modern Meadow mogą wydrukować nie tylko apetyczny stek, ale nawet kawałek bekonu - nauczyli się też hodować zwierzęce skóry.
Essential Dynamics od prawie roku sprzedaje nowy typ drukarki 3D, która może używać wszystkiego, co można wstrzyknąć jako atrament. Kosztuje 2995 USD i może drukować różnorodne struktury, nie tylko z żywicą epoksydową lub silikonem, ale także czekoladą, serem itp.
Jeśli chcesz zjeść hamburgera wykonanego przy użyciu najnowszej technologii, to Uniwersytet w Maastricht w Holandii jest tego wart. Holenderscy naukowcy połączyli hodowlę komórek macierzystych z technologią druku 3D, aby po raz pierwszy stworzyć kompletny jadalny hamburger. Koszt takiego dania jest naprawdę dość drogi - próbka laboratoryjna kosztowała 300 tysięcy dolarów, ale żadne zwierzę nie zginęło przy produkcji tego dania mięsnego.
Niesamowita przyszłość
Druk 3D w ogóle, a żywność w szczególności, może dosłownie zmienić świat. To nie jest przesada. Weźmy na przykład przemysł spożywczy, możliwość przygotowania dowolnej potrawy z wielu składników za pomocą kompaktowego urządzenia rewolucjonizuje największy na świecie sektor przemysłowy. Wielkie zmiany czekają też zwykłych ludzi. Większość sprzętów AGD zniknie z kuchni, nie będzie już kłębów pary, sadzy, wielu godzin żmudnego gotowania. Będzie można wymieniać się przepisami przez Internet, a żeby idealnie odwzorować danie genialnego szefa kuchni wystarczy wgrać jego przepis na swoją drukarkę 3D.
Jak dotąd drukowanie żywności 3D zajmuje dużo czasu: przygotowanie ciasta może zająć pół godziny lub nawet dłużej. Nie jest to jednak takie ważne, jeśli weźmiesz pod uwagę możliwość drukowania żywności zgodnie z wcześniej ustalonym harmonogramem.
Ale to nie jest główna zaleta drukowania 3D jedzenia - po raz pierwszy będziemy mogli pozbyć się „dyktatu” dodatków do potraw w naszej ulubionej pizzy, które tak silnie wpływają na nasz apetyt, że po prostu nie możemy odejść od stołu. Drukowana żywność obiecuje być znacznie zdrowsza i zdrowsza, co oznacza, że ta technologia poprawi i przedłuży nasze życie. Po raz pierwszy będzie można samodzielnie wybrać idealnie zbilansowaną dietę dla dziecka, sportowca, kobiety w ciąży, na przyrost / utratę wagi itp.