Kunne du tænke dig en side af 3D-printede gulerødder og græshopper til dit måltid?

Efterhånden som den globale befolkning fortsætter med at ældes og vokse, forventes efterspørgslen efter proteinrig mad også at stige sideløbende. Dette har også givet anledning til bekymring for stigende drivhusgasser, jord- og vandforbrug i forbindelse med konventionel opdræt af dyr til mad.

I nogle dele af Afrika, Asien og Sydamerika har folk allerede henvendt sig til alternative kilder til proteiner fra insekter, planter og alger til bæredygtig, næringsrig mad. Men ideen om at indtage insekter kan være et ubehageligt koncept at fordøje for resten af ​​verden.

"Udseendet og smagen af ​​sådanne alternative proteiner kan være foruroligende for mange. Det er her, hvor alsidigheden af ​​3D-fødevareprintning løfter udfordringen, da det kan transformere den måde, hvorpå fødevarer præsenteres og overvinde inertien af ​​forbrugerhæmninger," forklarede Prof. Chua Chee Kai, medforfatter fra Singapore University of Technology and Design (SUTD).

For eksempel kan almindeligt kendte fødevarer som gulerødder blandes med alternative proteiner såsom fårekyllinger for at producere en mere velkendt smag for forbrugerne. Denne blanding af gulerødder og fårekyllinger kan derefter ekstruderes af en 3D-madprinter for at skabe en visuelt tiltalende ret, der appellerer til sanserne.

Kombinationen af ​​forskellige fødevareblæk og optimering af det til 3D fødevareprint er dog kendt for at være en besværlig opgave, da det normalt udføres ved hjælp af en prøve- og fejlbaseret tilgang.

Prof Chua og team fra SUTD samarbejdede med forskere fra Khoo Teck Puat Hospital (KTPH) og University of Electronic Science and Technology of China (UESTC) for at udtænke en systematisk ingeniørtilgang til effektivt at inkorporere alternative proteiner i fødevareblæk. Ved at bruge denne tilgang til optimering af proteinblæk minimerede forskerholdet tid og ressourcer ved at reducere eksperimentelle kørsler.

I deres undersøgelse, 'Systematic Engineering approach for optimization of multi-component alternative protein-berified 3D printing food Ink', som blev offentliggjort i Food Hydrocolloids , brugte holdet den etablerede ingeniørteknik, Response Surface Methodology, og anvendte den til brug i 3D fødevareprint.

Prof Yi Zhang, den primære efterforsker fra UESTC forklarede:"Alternative proteiner kan blive vores vigtigste kilde til proteinindtag i fremtiden. Denne undersøgelse foreslår en systematisk ingeniørtilgang til optimering af fødevareblæk, hvilket muliggør lette kreationer og tilpasninger af visuelt tiltalende, smagfulde og ernæringsmæssigt tilstrækkelig mad forbedret med alternative proteiner. Vi håber, at vores arbejde vil tilskynde forbrugerne til at spise flere af disse ukendte, men bæredygtige fødevarer."

Forskerholdet brugte den centrale sammensatte designtilgang til at optimere proteinblækformuleringerne med tre variabler - gulerodspulver, proteiner og xanthangummi. Gulerodspulver hjalp med at give mekanisk styrke samt smag, næringsstoffer og farve til det formulerede blæk.

I mellemtiden eksperimenterede de med alternative proteiner som soja, spirulina, cricket, sorte soldatfluelarver og sericin. Formuleret blæk blev testet eksperimentelt for 3D-printbarhed og synerese med optimeret blæk, der opnåede maksimal printbarhed og minimal synerese.

Aakanksha Pant, den korresponderende forfatter til papiret og Research Associate fra SUTD tilføjede, at "denne forskningsundersøgelse kan også gene
raliseres for andre fødevareingredienser, og respons fra fødevareblæk som tekstur, printbarhed, vandudsivning kan inkluderes for optimering . Metoden med responsoverflademetoden kan få forskere til at anvende en lignende metode til optimering af 3DFP-fødevareblæk, der udgør komplekse flerkomponentfødevareingredienser."