Космические технологии добираются до самой главной радости и беды человечества – пищи. Судя по всему, в обозримом будущем трехмерные принтеры заменят практически всю технику для приготовления еды и коренным образом изменят продуктовый рынок.
Космические технологии добираются до самой главной радости и беды человечества – пищи. Судя по всему, в обозримом будущем трехмерные принтеры заменят практически всю технику для приготовления еды и коренным образом изменят продуктовый рынок.

Мировой рынок продовольствия перевалил за триллион долларов и по масштабам оставляет далеко позади большинство отраслей человеческой деятельности. Однако и здесь есть немало проблем. В частности, качество еды давно уже вызывает сомнения, да и ущерб, который сельское хозяйство наносит экологии, колоссальный.

Для примера посмотрим на крупнейшего потребителя еды, США: сельхозпредприятия занимают 50% комфортной для жизни площади страны, они потребляют 80% пресной воды и 10% топлива. При этом 40% произведенной еды покупатель впоследствии попросту выбрасывает на помойку.

На рынке с 2010 года появились 3D-принтеры, которые могут печатать съедобными «чернилами»

Можно долго рассуждать на тему справедливости мироустройства, а можно подумать над тем, как современные технологии могли бы исправить ситуацию. Ведь зачастую люди выбрасывают еду потому, что она хранится недолго и ее потребление трудно рассчитать. Достаточно вспомнить, как продукт, вызвавший дикий аппетит в магазине, после этого неделями лежит в холодильнике.

В голодающей Африке дело тоже не всегда в политике и тотальной нищете населения. Жаркий климат и большие территории сильно ограничивают перечень безопасных продуктов, например, по этой причине куриные яйца во многие страны Черного континента не экспортируются.

Можно ли вообще решить эту проблему? Одна из интересных возможностей – это повсеместное распространение производства пищи с помощи 3D-принтера. Трехмерная печать перестает быть экзотикой, а цены на принтеры потихоньку снижаются – теперь можно купить простенькую модель менее чем за 1000 долл.

Форма напечатанной еды может быть практически любой, что поднимет настроение не только детям

Технология струйной печати подразумевает возможность использовать в качестве чернил все, что более менее может течь, например, в медицине из раствора клеточных культур выращивают живые ткани. Не удивительно, что 3D-принтер пробуют для печати вкусной и полезной еды.

Сначала космос

Проблема питания в космосе понятна каждому: радиация, мало места для хранения, трудности с готовкой. И если на МКС можно доставлять разнообразное меню более-менее регулярно, то в трехгодичной миссии к Марсу космонавтам придется забыть о гастрономических изысках.

Проблему питания и хорошего настроения покорителей космоса можно решить лишь единственным способом – изготовлением блюд непосредственно на орбите.

«Сейчас астронавты на МКС едят одно и то же, меняя меню раз в 2-3 недели, — рассказывает инженер в области аэрокосмических технологий Мишель Терфански. – Думаю, изготовление разнообразных блюд на 3D-принтере будет особенно удобно в длительных космических полетах». Под словом «удобно» Терфански имеет в виду куда более важные вещи, чем отсутствие необходимости часами готовить на космической кухне. Дело в том, что питание в космосе зачастую является единственным источником ярких положительных эмоций, а привычное домашнее блюдо может стать настоящим праздником. Однообразие меню во время полета к Марсу и астероидам может быть одной из причин серьезного стресса.

Пока чаще всего на трехмерных принтерах делают сладости

Софт-печать

Ученые из Корнельского университета разработали новую технологию, которая может радикально изменить индустрию питания и… сэкономить людям месяцы жизни. Да-да, даже «фанаты» общепита, американцы, тратят на готовку 30 минут в день, 3,8 рабочих недели в год. Задумайтесь, у плиты люди проводят 1 месяц из 12, а ведь россияне на готовку тратят намного больше времени, чем американцы!

Так, ученые создали особую технологию печати пищи: Solid Freeform Fabrication (SFF). Ее основа — гелеобразные вещества, так называемые гидроколлоиды, которые можно использовать в качестве чернил для 3D-принтера.

Гидроколлоиды могут иметь разнообразный вкус и цвет – достаточно смешать основные компоненты с различными вкусовыми и текстурными добавками. Таким образом с минимальным количеством исходных компонентов можно печатать разнообразные блюда, насыщенные необходимыми аминокислотами, витаминами и минеральными веществами. Форму пищи, ее вкус и состав можно варьировать практически бесконечно, создавая невероятные блюда.

С печатью куска мяса и фруктов до сих пор были проблемы. Но технология SFF, как обещают разработчики, позволяет напечатать большой перечень блюд: шоколад, жареную рыба, морковь, грибы, яблоко, вареную курицу, банан, вареные макароны, свежий сыр моцарелла, помидор, сваренный желток, сливочное масло, зефир, говяжий фарш, соусы, взбитые сливки, картофельное пюре, торты, белый хлеб, кукурузную кашу, пудинг, замешанное тесто, яблочное пюре, молоко, мороженое, щербет, молотый кофе и др.

«Курица» в панировке в виде космического корабля? Легко!

Для печати этого фантастического, для такого вида готовки, разнообразия блюд, нужно правильно подобрать соотношения компонентов и соответствующих вкусовых добавок. В ходе одного из экспериментов ученые подготовили различные смеси ксантановой камеди (Е415) и желатина в воде. Концентрации были самыми разнообразными: от 0,5% до 4% желатина в воде (по весу) и от 2% до 16% ксантана. После подготовки гидроколлоида, его залили в похожие на шприцы картриджи емкостью 10 мл и распечатали еду с помощью 3D-принтера Fab@Home.

Затем блюда были представлены семи дегустаторам, в том числе и профессиональным кулинарам. Каждый оценил напечатанную пищу по таблице соответствия определенным продуктам. Как оказалось, новый тип еды очень близок по вкусовым ощущениям к натуральной еде. Так, блюда с 4% желатина назвали похожими на шоколад, с 1% — на помидор, 16% ксантана — вареные спагетти, 0,5% желатина и 8% ксантана – на торт или безе, 0,5% желатина – на молоко. В целом схема простая: чем больше ксантана, тем прочнее и структурированней еда.

Таким образом, с помощью всего двух недорогих и распространенных компонентов, безвредной пищевой добавки Е415 и желатина можно имитировать широкий спектр продуктов. Разумеется, вкус и питательность этих продуктов зависит только от фантазии повара и типов добавок — идеальная имитация привычных продуктов вовсе не обязательна. В конце концов, подумайте – смогли бы вы съесть кусок вареного мяса без приправ, даже без соли? Так что во многом воспринимаемое нами «качество» пищи зависит от тех или иных добавок.

Уже в продаже

В настоящее время кое-какую еду, сделанную с помощью 3D-принтера, уже продают, даже появились рестораны, в которых печатная яда является главной «фишкой».

Самый амбициозный проект конечно у американской компании Modern Meadow, которая уже научилась выращивать животные мышечные клетки и использовать их в качестве чернил для трехмерной печати. В Modern Meadow могут распечатать не только аппетитный стейк, но даже кусок сала – шкуру животных они тоже научились выращивать.
Любая начинка любой формы – вкусов и рисунков может быть бесконечное множество

Компания Essential Dynamics уже почти год продает новый тип 3D-принтера, который может использовать в качестве чернил все, что можно продавить через шприц. Он стоит 2995 долл. и может печатать разнообразные структуры не только эпоксидной смолой или силиконом, но и шоколадом, сыром и т.п.

Если вы хотите съесть гамбургер, созданный по самым современным технологиям, то стоит обратиться в Университет Маастрихта в Нидерландах. Голландские ученые совместили технологию культивации стволовых клеток и трехмерной печати и впервые создали полноценный съедобный гамбургер. Стоит такое блюдо правда весьма недешево – лабораторный образец обошелся в 300 тыс. долл., но зато при изготовлении этого мясного блюда не погибло ни одно животное.

Удивительное будущее

Трехмерная печать вообще и еды в частности способна в буквальном смысле изменить мир. Это не преувеличение. Если взять ту же индустрию питания, то возможность изготовить любое блюдо из нескольких ингредиентов с помощью компактного устройства в корне меняет самый большой в мире сектор промышленности. Простых людей тоже ждут большие перемены. Из кухни исчезнет большинство предметов бытовой техники, не будет больше облаков пара, копоти, многочасовой утомительной готовки. Обмениваться рецептами можно будет через интернет, причем чтобы идеально воспроизвести блюдо гениального повара, достаточно будет загрузить его рецепт в свой 3D-принтер.
Печать мясных блюд уже возможна, но пока не в домашних условиях

Пока трехмерная печать еды занимает много времени: на изготовление пирожного может уйти полчаса и даже больше. Однако это не так важно, если учесть, что печатать еду можно по заранее составленному расписанию.

Но главное преимущество 3D-печати еды не в этом – мы впервые сможем избавиться от «диктата» пищевых добавок в любимой пицце, которые так сильно воздействуют на наш аппетит, что просто нет сил уйти из-за стола. Печатная еда обещает быть намного более здоровой и полезной, а значит, данная технология улучшит и продлит нашу жизнь. Впервые можно будет самостоятельно подобрать идеально сбалансированный рацион для ребенка, спортсмена, беременной женщины, для набор/сброса веса и т.д.