3D プリントケーキとスタートレックのレプリケーターを作る探求

Jul 07, 2023

ジェットパック、ホログラム、国民皆保険と並んで、スタートレック風の未来における満たされていない大きな約束の 1 つは、食品複製器です。 ダイニングの最新トレンドに常に目を光らせている熱心な食通たちと、家にある箱よりも冷凍ピザをオーブンに入れるのがほとんど気にならない私たちの両方にとって、思い通りの食事を作ることができるこれほど影響力のあるコンセプトはほとんどありません。 。

ボタンを押すと、機械がピーピーと音を立てて好みのおいしい料理を作ります。面倒なみじん切りやマリネ、フライパンで焼く必要はありません。 それは真実であるにはあまりにも素晴らしいアイデアですが、私たちはあなたが思っているよりもこの楽園のようなユートピアに一歩近づいているかもしれません。

コロンビア大学の研究者らは最近、チーズケーキの 3D プリントに成功しました。そのプロセスはまさにその響きと同じくらい素晴らしいものでした。 彼らはその発見についてnpj Science of Foodの記事で詳述しており、私たちは主執筆者のジョナサン・ブルーティンガーに彼らがどのようにそれを行ったのかを聞いた。

印刷ハードウェアはまだ研究段階にあり、消費者向けの準備は整っていませんが、完全に食べられるチーズケーキを印刷することに成功しました。 研究者らが行ったテストでは、グラハムクラッカー、ピーナッツバター、ヌテラ、バナナピューレ、イチゴジャム、チェリードリズル、フロスティングを重ねて1つの（おそらく非常に甘い）デザートを作ることが含まれていた。

この機械の原理は家庭用3Dプリンターに似ていますが、プラスチックフィラメントのスプールを研究者が「食品インク」と呼ぶものに置き換えます。 食品はピューレ状に加工され、既製の食品グレードの容器に詰められ、必要に応じて各フレーバーの層を重ねるために機械によって押し出されます。

現在の機械では各プリントは繊細で手間のかかるプロセスであり、プリントの個々の要素をセットアップして調整するには時間がかかります。 同グループは、時間と材料を節約するために、印刷を実行する前に印刷をシミュ​​レートする方法に取り組んでいます。 しかし、この点に到達するには、多くの失敗したプリントに目を通す必要があり、聴衆にとってはかなり楽しいものであっても、研究者にとっては明らかに面倒な作業でした。

「そのようなことが起こったとき、本当に心が痛みました」とブルティンジャーはため息をつきながら語った。 「あれは見るのが辛かったよ。」

この成功した印刷と失敗した印刷の組み合わせから生まれた、食品印刷の重要なルールがいくつかあります。 より柔らかい材料で満たすことができる壁などの構造要素を構築するには、より硬い材料を使用する必要があります。これらの構造の壁をテーパ状にして、底部を厚くし、上部を薄くする必要があります。 材料を詰め物として使用する場合は、印刷ノズルのためのスペースを確保してください。

食品を使用した印刷の原理の多くは、家の建設など、他の環境で見られる建築の原理と似ています。 レンガで建設する場合でも、バナナで構築する場合でも、エンジニアリングの原則が依然として適用されることがわかりました。

このテクノロジーは優れていますが、この分野に取り組む研究者が痛感しているのは、人々が食べているものに関して経験する可能性のある不快な要素です。 多くの人がより多くの自然食品を食べ、添加物の摂取量を減らすことに重点を置いている世界では、食品を印刷可能なペーストにする技術化は不快なものになる可能性があります。

Blutinger 氏のグループがこの課題に取り組む方法の 1 つは、プロジェクトで使用する材料を、どのキッチンにもあるものに近づけることです。 たとえば、チーズケーキに使用されているバナナは食料品店（おそらく複製が必要な場合に備えて、ニューヨーク市のアップルツリー・マーケットであると論文では明記されている）から購入し、研究者自身が手でつぶしたものだ。

（その記事には、「押し出し中にノズルの先端が邪魔にならないように、粘稠度が均一になるまでバナナをフォークで手で潰しました」とあり、学術論文に掲載される私のお気に入りの文章の有力な候補となっています。）

これは、チーズケーキに使用される材料を馴染みのあるものに近づけるための意図的な選択でした。 「自分たちが食べている食べ物が『印刷されたもの』とみなされるのは、人々にとって十分に腹立たしいことだ」とブルティンガー氏は語った。 「そこで私たちは、人々になじみのある材料を使用しなければならないという精神的な変化を経験しました。 それは食料品店で売られているもの、つまり私たちが日常的に触れているものである必要がありました。」