GLI INGEGNERI DELLA COLUMBIA CUCINANO POLLO STAMPATO IN 3D CON LASER ROBOTICI
Gli ingegneri della Columbia University School of Engineering and Applied Science hanno sviluppato un metodo per cucinare il pollo stampato in 3D con laser robotici controllati da software.
Il team “Digital Food” del Creative Machines Lab del professore di ingegneria meccanica Hod Lipson ha esplorato vari modi di cucinare esponendo strutture di pollo stampate in 3D grezze alla luce sia blu che infrarossa. Hanno quindi valutato la profondità di cottura, lo sviluppo del colore, la ritenzione di umidità e le differenze di sapore dei campioni stampati in 3D cotti al laser rispetto alla carne cotta al forno.
“Abbiamo notato che, mentre le stampanti possono produrre ingredienti con una precisione millimetrica, non esiste un metodo di riscaldamento con lo stesso grado di risoluzione”, ha affermato Jonathan Blutinger, uno studente di dottorato nel laboratorio di Lipson e leader del progetto. “La cucina è essenziale per la nutrizione, il sapore e lo sviluppo della consistenza in molti alimenti e ci siamo chiesti se potessimo sviluppare un metodo con i laser per controllare con precisione questi attributi”.
Ora cuciniamo con i laser
Il laboratorio di Lipson ha sperimentato cibo stampato in 3D dal 2007 e in questo periodo il team ha progredito nello sviluppo di stampe multi-ingrediente. Ora, gli ingegneri stanno cercando di creare tecnologie adatte per la cottura di alimenti stampati in 3D che resistono in termini di consistenza e sapore insieme alle carni cotte in modo tradizionale.
Il team ha scelto il pollo come sistema alimentare modello per il loro studio e, dopo aver mescolato il pollo in una purea, ha stampato in 3D campioni di tre millimetri di spessore per un pollice quadrato strato per strato. Hanno quindi esposto i campioni di pollo stampati in 3D alla luce sia blu che infrarossa dei laser e hanno scoperto che la luce blu era favorevole per cucinare l’interno del pollo, mentre la luce infrarossa era la migliore per rosolare la superficie della carne.
Durante il processo sono stati utilizzati due tipi di laser a infrarossi, uno nel vicino infrarosso (NIR) e l’altro nel medio infrarosso (MIR), con il NIR in grado di dorare e cuocere gli alimenti attraverso l’imballaggio.
Gli ingegneri hanno valutato diversi parametri del processo di cottura, tra cui profondità di cottura, sviluppo del colore, ritenzione di umidità e sapore, e hanno confrontato le differenze tra la carne cotta al laser e quella cotta al forno. Il team ha osservato che le loro strutture di pollo cotte al laser si sono ridotte del 50% in meno rispetto alle loro controparti cotte al forno, pur mantenendo il doppio del contenuto di umidità.
Secondo quanto riferito, i campioni stampati in 3D cotti al laser hanno anche mostrato uno sviluppo di sapore simile alla carne cotta tradizionalmente, con i due assaggiatori ciechi dello studio che hanno preferito la carne cotta al laser ai campioni cotti in modo convenzionale.
Mentre sia Lipson che Blutinger sono ottimisti sulle possibilità della loro tecnologia di cottura laser, i componenti hardware e software utilizzati sono piuttosto a bassa tecnologia. I due notano anche l’assenza di un ecosistema sostenibile a supporto della tecnologia, con la capacità di aumentare il processo dando loro anche spunti di riflessione.
“Ciò che ancora non abbiamo è quello che chiamiamo ‘Food CAD’, una sorta di Photoshop del cibo”, ha detto Lipson. “Abbiamo bisogno di un software di alto livello che permetta alle persone che non sono programmatori o sviluppatori di software di progettare gli alimenti che desiderano. E poi abbiamo bisogno di un luogo in cui le persone possano condividere ricette digitali, come condividiamo musica”.
Blutinger ha aggiunto: “Il cibo è qualcosa con cui tutti interagiamo e personalizziamo quotidianamente: sembra naturale aggiungere software alla nostra cucina per rendere la creazione dei pasti più personalizzabile”.
In definitiva, la tecnologia di cottura laser potrebbe essere integrata nelle stampanti 3D per alimenti commerciali per fornire la cottura in loco mentre vengono stampate le strutture della carne e potrebbe anche essere integrata in elettrodomestici da cucina più tradizionali per fornire una cottura sintonizzabile e una maggiore personalizzazione estetica sui cibi cotti.
Come delineato nello studio del team, esperimenti futuri potrebbero studiare gli effetti del riscaldamento sull’adesione degli strati tra strati stampati cotti successivi, la cottura a più lunghezze d’onda per il riscaldamento sia penetrativo che superficiale, metodi per ridurre la contaminazione incrociata tra strati stampati cotti e crudi e l’effetto di velocità di raffreddamento degli alimenti. Esplorando ulteriormente queste cose, i ricercatori saranno in grado di giudicare il potenziale di commercializzazione della tecnologia.
Sebbene il pollo sia stato scelto per questo particolare studio, la tecnologia potrebbe essere estesa anche ad altre proteine animali o gruppi di alimenti. Il team sostiene che i substrati a base di cereali riscaldati al laser, che assorbono più facilmente l’acqua, dovrebbero accelerare la perdita di miscela e la doratura durante la cottura.
Maggiori informazioni sullo studio possono essere trovate nel documento intitolato: “Precision cooking for print food by multiwavelength lasers”, pubblicato sulla rivista Nature. Lo studio è co-autore di J. Blutinger, A. Tsai, E. Storvick, G. Seymour, E. Liu, N. Samarelli, S. Karthik, Y. Meijers e H. Lipson.
