MOŽDA zvuči kao znanstvena fantastika ili nešto što nas čeka tek u dalekoj budućnosti, no 3D printanje hrane nije ništa novo. Najkraće rečeno, 3D printana hrana sastoji se od namirnica pripremljenih automatiziranim, aditivnim procesom 3D printanja, a znanstvenici tvrde da ćemo do 2050. godine moći printati gotovo svu hranu.

Danas već postoje ekskluzivni restorani koji serviraju 3D printanu hranu, a sve je krenulo prije gotovo 20 godina iako su prvi 3D printeri razvijeni još 80-ih godina. Inženjeri strojarstva na američkom Sveučilištu Columbia eksperimentiraju s "food printerima" i 3D printanom hranom još od 2005. godine, a prvi 3D printer za ispis čokolade, keksa i sira osmislili su studenti sa Sveučilišta Cornell u New Yorku godinu dana kasnije.

3D printanje hrane već se naveliko istražuje i u Hrvatskoj, a time se bavi i Danijela Bursać Kovačević, profesorica na Prehrambeno-biotehnološkom fakultetu u Zagrebu. U razgovoru nam je otkrila kako 3D printanje hrane točno funkcionira, je li ta hrana jestiva i koje su uopće prednosti takve hrane (a i mogući nedostaci).

Bursać Kovačević ujedno je jedna od najcitiranijih znanstvenica na svijetu, a 3D printanje hrane tema je njezinih brojnih istraživanja. Osim toga, trenutno vodi dva znanstveno-istraživačka projekta posvećena 3D printanju hrane, a nama je objasnila kako to točno funkcionira.

"Trodimenzionalno printanje hrane je relativno brz postupak aditivne slojevite proizvodnje, gdje se s pomoću računalnih modela omogućuje izrada 3D proizvoda različitih oblika. 3D printanje hrane predstavlja održivu prehrambenu tehnologiju koja uz manju potrošnju energije i smanjene količine otpada može iskorištavati alternativne izvore sirovina za proizvodnju proizvoda prema individualnim potrebama potrošača", kaže Bursać Kovačević.

Proizvodnja hrane na brz i jednostavan način bez generiranja otpada

Dodaje da se 3D printanje hrane može koristiti u proizvodnji funkcionalne personalizirane hrane koja je prilagođena individualnim potrebama, kao što je hrana za dijabetičare, astronaute ili sportaše, uz dodatak funkcionalnih sastojaka koji pridonose zdravlju pojedinca (povećana količina proteina, minerala ili probiotika).

"Ova vrsta hrane kombinira koncepte funkcionalne hrane, koja pruža dodatne nutritivne ili zdravstvene prednosti, s personalizacijom prema specifičnim potrebama ili zahtjevima potrošača. U tom pogledu, ova tehnologija trenutno nema konkurenciju jer omogućava da se na brz i jednostavan način, bez generiranja otpada, proizvodi hrana točno definiranog sastava i oblika", ističe Bursać Kovačević, koja i sama ima iskustva u 3D printanju hrane, a objasnila nam je i kako izgleda cijeli postupak.

"Postoje različite tehnike 3D printanja koje se mogu primijeniti u preradi hrane. Odgovarajuća tehnika 3D printanja odabire se prema karakteristikama prehrambenih materijala koji se žele isprintati, a sve kako bi se dobio 3D proizvod odgovarajuće preciznosti oblika i nutritivne te senzorske kvalitete", kaže Bursać Kovačević, a ona i njezin tim s Prehrambeno-biotehnološkog fakulteta već su printali jagode.

Kako izgleda 3D printanje jagoda?

Za printanje jagoda, kaže, koristili su 3D ispis temeljen na ekstruziji, gdje se u procesu printanja materijal za ispis kontinuirano istiskuje iz pokretne mlaznice i potom dodaje na već tiskane slojeve, čime se stvara trodimenzionalna tekstura. Pri odabiru sirovine od koje se žele pripremati 3D printani proizvodi treba voditi računa i o udjelu vode jer će o tome ovisiti koliko škroba treba dodavati.

"Zbog toga su jagode za nas znanstvenike koji se bavimo 3D tehnologijom printanja hrane poseban izazov. Naime, jagode su voće s velikim udjelom vode, stoga je procedura 3D printanja vrlo izazovna jer je potrebno doći do optimalne količine škroba koji će povezati voćno tkivo u kremastu masu pogodnu za printanje. Ta masa za printanje ne smije biti ni previše tekuća, ali ni prečvrsta", kaže nam Bursać Kovačević.

Prije samog procesa 3D printanja jagode, ali i bilo koju drugu namirnicu, treba usitniti u kašu, u koju se potom dodaje škrob u točno definiranim udjelima. Takva smjesa kratko se zagrijava kako bi postigla konzistenciju pudinga, a zatim se ta masa stavlja u mlaznice uređaja, a u računalnom softveru odabire se 3D model kakav se želi tiskati.

Bursać Kovačević ističe da tu postoji puno parametara koji utječu na kvalitetu samog ispisa, stoga je ovaj postupak za svaku novu sirovinu potrebno prilagoditi toj sirovini i optimizirati. Drugim riječima, svaka nova sirovina je novi izazov za znanstvenike koji se bave ovom tehnologijom u prehrani.

3D printana hrana trenutno je na tržištu prisutna kao gastronomska ponuda u za to specijaliziranim restoranima diljem svijeta, a Bursać Kovačević ističe da, prema istraživanjima i informacijama kojima raspolažu, potrošači je zasad dobro prihvaćaju. A pitanje s kojim se ona, ali i mnogi drugi znanstvenici koji se bave 3D printanjem hrane često susreću jest – je li ta hrana jestiva?

3D printana hrana jestiva je ako je pripremljena od ispravnih namirnica

"Konzumacija ovakvih proizvoda budi velik interes među potrošačima, a s tim idu i velike sumnje zbog manjka informacija i razumijevanja te složene tehnologije. Zasigurno mogu reći da je 3D printana hrana jestiva ako je pripremljena od zdravstveno ispravnih namirnica", kaže i dodaje da se takva hrana najčešće pravi od kaša klasičnog voća i povrća, mljevenog mesa, čokolade i sličnih namirnica koje ljudi svakodnevno jedu.

Od "kemije", dodaje, takva hrana obično sadržava kukuruzni, krumpirov ili pšenični škrob te pektin, ali kao i sva ostala hrana na tržištu, može imati razne vrste aditiva, ovisno o recepturi hrane. Ističe i da se 3D printana hrana može savršeno dobro napraviti od raznih biosirovina te biti pogodna i za vegane.

"Ne radi se o tipu određene hrane, već o tipu napredne tehnologije za proizvodnju raznih vrsta hrane koja ima navedene prednosti nad onim što prehrambena industrija uobičajeno koristi. Naravno, kako ništa nije idealno, tako i ova tehnologija ima svoje manjkavosti, koje se trenutno istražuju u znanstvenoj zajednici", kaže nam Bursać Kovačević.

Nema dug rok trajanja, ali je ekološki prihvatljivija i održivija

Nedostatak 3D printane hrane u prvom redu je sigurnost hrane jer se 3D printana hrana mora konzumirati odmah. "To znači da su takvi proizvodi kratkog roka trajanja te nisu pogodni za duže skladištenje", kaže Bursać Kovačević i dodaje da se trenutno radi na tome da se produlji rok trajanja takve hrane bez narušavanja nutritivne kvalitete i dodavanja nepotrebne kemije.

No 3D printana hrana ima puno više prednosti – kao što je spomenuto, ona nudi rješenje za proizvodnju personalizirane prehrane. Osim toga, budući da živimo u vremenu kada puno ljudi ne podnosi određene namirnice, ovom tehnologijom posebna hrana, poput one bez glutena ili laktoze, mogla bi se spravljati brže, ekonomičnije i prema preferencijama potrošača.

"Prednosti 3D ispisa su i bolja kontrola kvalitete gotovog proizvoda, ekološki prihvatljiva i održiva tehnologija te veća energetska učinkovitost procesa. Također, ova tehnologija donosi slobodu u kreiranju inovativnih oblika, dimenzija, unutarnjih struktura i tekstura ispisane hrane prateći digitalni dizajn", dodaje Bursać Kovačević.

Osim toga, kaže i da se trenutno provode istraživanja s ciljem ispitivanje dizajna i razvoja novih inovativnih 3D prehrambenih rješenja namijenjenih pacijentima oboljelima od raka. "Ovo je posebno osjetljiva skupina pacijenata gdje je potrebno uzeti u obzir, osim njihovih prehrambenih potreba, i ono što vole jesti te tako promičući užitak jela možemo utjecati na sprječavanje pothranjenosti bolesnika", zaključuje Danijela Bursać Kovačević.