A 3D nyomtatás forradalmasíthatja az élelmiszeripart
Ali Ubeyitogullari, az Arkansas Egyetem élelmiszermérnöki szakos adjunktusa azon dolgozik, hogy az élelmiszertudomány gyökeresen új irányba fejlődjön: a 3D nyomtatás felé. Korábban eszébe sem jutott, hogy élelmiszerekkel foglalkozzon, ám az egyetemen felfedezte az élelmiszermérnöki képzést, és azóta is szenvedélyesen kutatja az élelmiszer-innovációt.
Elsőre a 3D nyomtatott étel talán ijesztő ötletnek tűnik: gépek által kinyomott, ipari pürék, amelyek már alig emlékeztetnek bármilyen valódi ételre. Ubeyitogullari szerint ez félreértés: szerinte a 3D nyomtatás csökkenti a pazarlást, gyorsabbá és rugalmasabbá teszi a gyártást, nem beszélve arról, hogy az ételek tápértéke is növelhető, sőt, célzottan szabályozható lesz a beltartalom.
A 3D nyomtatott ételek tudománya persze még gyerekcipőben jár az autó- vagy elektronikai ipari nyomtatáshoz képest, de Ubeyitogullari laborjában már most süteménytésztákat és különböző liszteket nyomtatnak. Egyelőre az ipari méretű alkalmazás évekre van, de a technológia rohamosan fejlődik.
Az élelmiszerpazarlás csökkentése egy új módszerrel
Az alapanyag, azaz a „biotinta” ugyanúgy a megszokott élelmiszer-alapanyagokból készül: például egy eladhatatlan, torz sárgarépa lehet, hogy folyósra pürésítve vagy fagyasztva ideális „tintává” válik, amelyet a gép rétegről rétegre formáz. Így például egy szokatlan formájú répa, amelyet egyébként kidobnánk, hasznos finomsággá alakulhat.
Ubeyitogullari szerint a 3D nyomtatás segíthet abban is, hogy a gyerekek szívesebben fogyasszák a zöldségeket: a sárgarépa vagy brokkoli így lehet SpongeBob vagy mesefigura formájú snack, míg a csokoládé „Razorback” alakot ölthet – mindez játékossá teszi az evést és csökkenti az élelmiszerpazarlást.
Ebből kifolyólag a nyomtatási technológia nagy segítséget jelenthet például nyelési nehézséggel (diszfágiával) küzdők számára is. Jelenleg körülbelül 300–700 ezer amerikai szenved ebben az állapotban, főként idősek. A legtöbbjük számára csak pépes, homogén ételek jöhetnek szóba, amelyek elveszik az étkezés örömét. A 3D nyomtatással azonban az étel visszakaphatja eredeti formáját, mégis puha, könnyen ehető állagban, így nemcsak az élvezet, de az egészség is visszatérhet.
Az ételek személyre szabása, ahogy még sosem láttuk
Az üzem gyártósorait sem kell teljesen átalakítani: elég új szoftvert betölteni, vagy másik „biotinta” kazettát behelyezni, és máris változtathatnak a terméken. Ennek köszönhetően a 3D nyomtatókból egyszerűen lehet sürgősségi helyszínekre, humanitárius segélyállomásokra vagy akár űrállomásokra juttatni készételt.
A 3D nyomtatott ételek legnagyobb előnye viszont a személyre szabhatóság: az elkészült fogás lehet egyedi ásványianyag- és vitamintartalmú, igazodva az egyéni egészségi állapothoz vagy élethelyzethez – legyen szó nagy fizikai munkát végző katonáról, űrhajósról, aki az izomzat sorvadása ellen küzd, vagy éhező menekültről. Ugyanakkor Ubeyitogullari szerint a technológia fő hajtóereje mégis az lesz, hogy az ételek tápanyagtartalmát sokkal pontosabban lehet beállítani, mint bármelyik hagyományos eljárásnál.
Az egészségtudomány új fejezete: kapszulázott tápanyagok
A laborban a kutatók egyik fő törekvése az, hogy növelni tudják a biológiailag aktív anyagok (például a gyümölcsökben, magvakban, zöldségekben található természetes molekulák) hasznosulását az emberi szervezetben. Az ilyen anyagok – és a bélrendszer egészségét támogató probiotikumok – csökkenthetik a daganatos, cukor- és szív- és érrendszeri betegségek kockázatát.
A gond csak az, hogy ezek az anyagok rendszerint igen gyorsan lebomlanak, és a szervezet mindössze 1%-ukat hasznosítja. Ubeyitogullari ezért probiotikumokat alginát–pektin mátrixba zárva próbálja „becsomagolni”, hogy a gyomorsavak ne pusztítsák el őket. A kapszulázási és 3D nyomtatási technika lehetőséget ad arra, hogy pontosan irányítsák, melyik tápanyag hová kerüljön az élelmiszerben. Ezzel például helyspecifikus felszívódást érhetnek el, illetve javíthatják egyes vegyületek hasznosulását.
Új alapanyag a cirok is, amely gluténmentes, magas rost- és fehérjetartalmú, lassan szívódik fel, valamint szárazságtűrése miatt is izgalmas. Belőle is sikerült nyomtatható gélt előállítani, de zajlanak olyan kísérletek is, amelyek a szembetegségek ellen hasznos lutein vagy az idegrendszert védő antocián „csomagolását” célozzák meg keményítő- vagy kukoricaeredetű zein-mátrixba.
Az élelmiszer-nyomtatás még csak a kezdet
A történet itt még nem ér véget. Ubeyitogullari hangsúlyozza, hogy a technológia még nem helyettesíti a friss, teljes értékű élelmiszereket. De ha a zöldség már nem friss, nincs idő boltba menni, vagy ki nem állod a brokkolit, miért ne választhatnánk egészségesebb, kevesebb hulladékkal járó alternatívát?
Ugyanakkor elismeri, hogy a lakossági elfogadottságért még meg kell küzdeni. Hasonló félelmek voltak a mikrohullámú sütő elterjedésekor is, most mégis szinte minden otthonban megtalálható. Szerinte a 3D nyomtató is hamarosan olyan megszokott konyhai eszköz lesz, mint bármi más – akár már otthonról is rendelhetünk egyedi tápanyag-összetételű vacsorát, amely a robotkonyhánkban készül el.
Az élelmiszer jövője tehát már bekopogtatott az ajtón – csak rajtunk múlik, mit kezdünk vele.
