Їжа з 3D-принтера - зміна харчування платформи
NASA працює над розробкою 3D-принтера для їжі для космічних місій. Копія замку Нойшванштайн із марципану надрукована на найбільшій у світі випічці. У Лондоні відкривається спливаючий ресторан, в якому пропонують вечерю з трьох страв із 3D-принтера.
Ці та подібні повідомлення привертали увагу ЗМІ в останні роки. Їжа з 3D-принтера набуває цікавості. Наукові дослідження існують близько десяти років. Як молоді, так і створені компанії, в тому числі виробник кондитерських виробів Katjes та Barilla Group підраховують, експериментуючи з новою технологією. Але що говорять споживачі про 3D-друк їжі? А як щодо прийняття та можливого використання? На яку вигоду вони розраховують і де бачать проблеми? І не забувайте: чи смачна їжа з 3D-принтера взагалі?
Які процеси відбуваються і які продукти підходять?
3D друк їжі бере свій початок із промислового 3D друку наприкінці 1980-х. Основний принцип з тих пір майже не змінився: об'єкти цифрово моделюються на комп'ютері, а потім виготовляються шарами за допомогою 3D-принтера, тобто адитивно. Основна відмінність полягає у використанні їжі як вихідного матеріалу для процесу друку. Їжу можна змінювати з точки зору форми, кольору, текстури та смаку під час 3D-друку.
Існують різні виробничі процеси для 3D-друку харчових продуктів. Годой та ін. (2016) диференціюють ці процеси відповідно до природи вихідного матеріалу.
У процесі екструзії використовуються м’які або рідкі продукти, такі як розтоплений шоколад, помадка, макаронне тісто, фруктові та овочеві пюре. Масу пресують через екструзійне сопло. Завдяки своїм фізичним властивостям, розтоплений шоколад на сьогоднішній день є однією з найпоширеніших продуктів у 3D-друці їжі. Зрештою вибір та текстура визначають стабільність розмірів. Таким чином, друковані предмети можуть зберігати форму або завдяки своїй консистенції, і наступній фазі охолодження, або додатковому використанню гідрогелю. Параметри, визначені раніше при цифровому моделюванні, також мають вирішальний вплив на стабільність розмірів.
Наприклад, у процесах на основі порошку використовують цукор, какао-порошок або спеції. Вихідний матеріал спочатку розподіляється на рівній, зменшеній робочій поверхні. Лазер або потік гарячого повітря на короткий час нагріває частинки в кожному шарі вздовж координат і таким чином забезпечує їх злиття у відповідних точках. Після опускання платформи на один шар на робочу поверхню наноситься новий порошковий матеріал. В якості альтернативи для цього процесу також може використовуватися рідке сполучна.
Склад продуктів з точки зору їх хімічних та фізичних властивостей, а також різниці у стійкості до температури та терміну придатності також дає зрозуміти, що не всі продукти придатні для тривимірного друку продуктів. Основною проблемою є підтримка форми на подальших етапах обробки, таких як варіння, смаження та випікання.
Де використовується 3D-друк їжі?
Технологія тривимірного друку демонструє свої переваги, особливо в окремих виробах та невеликих обсягах виробництва. Виробництво складних форм із використанням традиційних виробничих процесів або занадто дороге, або навіть неможливе. З іншого боку, навряд чи є обмеження для творчості у 3D-друці. Понесені виробничі витрати також можуть виявитися вигідними, оскільки, незважаючи на зростаючу складність, виробничі витрати залишаються майже незмінними.
Ліптон та ін. (2015) розглядають цей «Виробництво харчових продуктів у невеликих масштабах» як можливість подальшого розвитку 3D-друку харчових продуктів. Зокрема, пекарні, кондитерські та ресторани можуть отримати вигоду від геометричного дизайну в майбутньому і таким чином досягти вищої доданої вартості для виробленої продукції. Компанії з харчової промисловості мали б можливість привернути увагу споживачів у місці продажу інноваційними продуктами та збудити їх за товар, бренд та компанію.
Тому інтерес до тривимірного друку харчових продуктів великий - як з боку науки, так і з боку промисловості. Такі стартапи, як Print2Taste від Freising або Natural Machines з Барселони, вже розробляють 3D-принтери для професійного використання. У серпні 2015 року Katjes представила перший роздрібний роздрібний принтер для фруктових гумок із сертифікацією продуктів харчування. Barilla експериментує з 3D-принтером для макаронних виробів, який був представлений на EXPO 2015 в Мілані. А на рівні ЄС п’ять країн беруть участь у проекті PERFORMANCE (ПЕРСОНАЛІЗОВАНА ФУД із використанням швидкого вироблення продуктів харчування для літніх споживачів), в якому 3D-друк їжі розглядається як центральна технологія цілісного та персоналізованого ланцюжка поставок, що враховує індивідуальні харчові потреби людей похилого віку. а також людям із проблемами жування та ковтання.
Вегжин та ін. (2012) бачать концепцію майбутнього, особливо в персоналізованому харчуванні. Основна увага приділяється виробництву їжі з урахуванням індивідуальних харчових потреб. Для компанії Lipson & Kurman (2014: 154 с.), Занадто, 3D-друк їжі зробить вирішальний внесок у розвиток та виробництво персоналізованого харчування в майбутньому.
Як споживачі розглядають 3D-друк їжі?
3D-друк їжі вже є однією з найбільш часто згадуваних харчових тенденцій майбутнього (Nestlé Future Forum, 2015; Rützler & Reiter, 2015). Перше репрезентативне дослідження 2015 року показує: 24% вікових груп 16-24 років та 23% вікових груп 25-34 років готували б їжу за допомогою 3D-принтера для їжі (Reichelt Elektronik, 2015). Однак набагато більше ще не відомо з точки зору споживача. Це дивно, оскільки прийняття та використання споживачами буде вирішальною передумовою успіху тривимірного друку харчових продуктів у майбутньому.
З цієї причини в рамках магістерської роботи в 2016 році було проведено якісний аналіз прийняття та використання 3D-друку харчових продуктів з точки зору споживача. 1
В інтерв'ю брали участь 13 осіб середнього віку 32 роки. Обов’язковою умовою для участі в розмові була радість від приготування їжі чи випічки. Ідея базувалася на припущенні, що в першу чергу тих споживачів, яким подобається обробка або творче приготування їжі, зацікавить 3D-друк їжі. В даний час не можна припустити загального розуміння або знання продуктів харчування з 3D-принтера. Тому необхідно було створити порівнянну базу знань для інтерв'ю, що проводяться. Тому учасники отримали три відеоролики перед інтерв’ю, в яких було показано різні варіанти використання 3D-принтерів для їжі. Після співбесіди вони також взяли участь у сенсорній оцінці фруктової камеді з 3D-принтера (рис. 1). Ще 32 студенти взяли участь у цьому сенсорному оцінюванні в рамках лекції, в результаті чого загалом 45 осіб.
Крім того, для співбесіди можна було взяти двох експертів: професор Томас Вільгіс, фізик з Інституту досліджень полімерів імені Макса Планка в Майнці та фахівець у галузі молекулярної кухні, і Томас Бюнер, шеф-кухар кухні в ресторані “la vie” в Оснабрюці. і нагороджений трьома зірками Мішлена. Обидва експерти зробили особисту оцінку тривимірного друку їжі на основі їх технічного досвіду.
Приблизно половина опитаних на момент опитування вже чули про 3D-принтери для їжі. Однак наразі їм важко уявити, як використовувати їх у власному господарстві. Закупівельна ціна, яка, за оцінками, є занадто високою, та відсутність індивідуальної доданої вартості в переробці харчових продуктів є головними причинами цього. На даний момент експерти сходяться на думці, що використання 3D-принтера для їжі буде цікавішим для особливих груп людей, але менш для середнього приватного домогосподарства. 3D-принтер для їжі представляв би більший інтерес для респондентів, перш за все, для оформлення особистих подарунків, індивідуальних привітань або для прикраси кексів, тортів і пирогів. Ігриве приготування здорової їжі для дітей, наприклад фруктові та овочеві пюре у вигляді фігур тварин, також можна мислити.
Витрати на придбання та подальші дії, можливості гігієни та очищення, а також якість результатів друку є важливими факторами при (гіпотетичному) прийнятті рішення про придбання. У той же час, гігієна та прибирання, а також якість результатів друку вважаються, мабуть, найбільшими проблемами у використанні. Інтерв'юйовані хочуть інтуїтивно зрозумілого керування, щоб полегшити початок роботи з 3D-друку їжі та гарантувати оптимальні результати друку. У той же час існує також готовність більш інтенсивно мати справу з пристроєм та технологією.
Існує мало побоювань щодо тривимірного друку їжі. На збірні товари, що продаються, розглядається більш критично, ніж на їжу, яку готують власноруч, а потім друкують. Таким чином, існуючі проблеми більше пов'язані з продуктами та менш пов'язані з процесами.
Для інтерв’юйованих було розроблено сценарій на тему гастрономії: Замовлення шоколадного десерту з роздрукованим 3D-зображенням у ресторані. Десерт добре сприймається учасниками опитування, яким також доведеться довго чекати. Вражає низька готовність платити, хоча це інноваційний спосіб приготування їжі. Учасники також підтверджують додану вартість, яка відображається як така у досвіді. Одне з пояснень може полягати в групі людей, які допитують себе: Студенти мають нижчий дохід і, отже, можуть бути більш чутливими до ціни. Ідея принести власні 3D-моделі на USB-накопичувач або надіслати їх електронною поштою до ресторану заздалегідь отримала дуже позитивні реакції. День народження, весілля або святкування компанії виглядають як підходящі випадки.
Інтерв'юйовані вважають, що тривимірне друкування їжі в приватних домогосподарствах мало важливе протягом наступних десяти років. Гастрономія та будинки для людей похилого віку розглядаються як можливі сфери застосування. Демонстрація продуктів у супермаркетах, широкий спектр функцій і, зокрема, додана вартість завдяки спрощенню роботи у переробці харчових продуктів називаються важливими факторами для більшого розповсюдження. За допомогою класичних демонстрацій продуктів у місцях продажу роздрібні торговці продуктами також зможуть розширити власний асортимент (сервіс) та виготовити окремі товари безпосередньо або замовити замовників, щоб відрізнятись від місцевих конкурентів.
Перше враження від фруктового ясенського восьминога від 3D-принтера позитивне. 89% учасників говорять, що їм подобається фруктовий ясен-восьминіг. Підкреслюється зовнішній вигляд і форма, а також кольори та кольорові шари. Що стосується смаку, фруктова камедь також оцінюється як дуже хороша. Учасники визнали загальну консистенцію та особливо липкість негативною. Рівень деталізації друку також описується як занадто неточний. Хоча форма впізнавана, деталі можуть бути ще виразнішими.
Висновок
На відміну від традиційних виробничих процесів, 3D-друк демонструє свої сильні сторони за допомогою окремих продуктів та невеликих обсягів виробництва. На даний момент ідеї щодо майбутніх можливостей застосування здаються навряд чи обмеженими. Як молоді, так і створені компанії вже шукають нові сфери бізнесу та інноваційні можливості, хоча можливості все ще дуже обмежені. Споживачі мають принципово позитивне ставлення до 3D-друку їжі, але все ще шукають індивідуальної доданої вартості. Шлях для тривимірного друку їжі до відомого реплікатора зі Зоряних Походів ще дуже довгий.
Зауваження
1 Їжа з 3D-принтера: Якісний аналіз прийняття та використання з точки зору споживача, Університет Юстуса Лібіха Гіссен, Інститут харчових наук (професор з харчових наук), 2016
література
Годой, Ф.К., Пракаш, С. та Бхандарі, Б.Р. (2016): технології тривимірного друку, що застосовуються для дизайну харчових продуктів: стан та перспективи. Журнал харчової техніки, 179 (червень), стор. 44-54.
Гонг, Дж., Шитара, М., Серідзава, Р., Макіно, М., Кабір, М.Х. та Furukawa, H. (2014): 3D-друк гелів та продуктів, декорованих мезо. Форум з матеріалознавства, 783-786 (травень), с. 1250-1254.
Ліпсон, Х. та Курман, М. (2014): Новий світ тривимірного друку, Вайнхайм: Вілі.
Ліптон, Дж. І., Катлер, М., Нігл, Ф., Коен, Д. та Ліпсон, Х. (2015): Виробництво добавок для харчової промисловості. Тенденції в галузі харчової науки та технологій, 43 (1), с. 114-123.
Форум майбутнього Nestlé (2015): Як живе Німеччина 2030? Nestlé Future Study, Франкфурт-на-Майні: німецький спеціалізований видавець.
Reichelt Elektronik (2015): Дві третини німців хочуть використовувати 3D-принтери. Прес-реліз, 22 травня.
Доступно за адресою: presseportal.de/pm/115736/3028785 [28.02.2017].
Рютцлер, Х. та Райтер, В. (2015): Звіт про їжу 2016, Франкфурт: Zukunftsinstitut.