A 3D nyomtatással készült ételek, élelmiszerek ugyan még újdonságnak számítanak, egyes kutatók azonban már speciális étrendi szükségletek kielégítésére is kezdik használni a technológiát.

A jövő élelmiszeriparát megalapozó holland Wageningen Egyetem három kutatója, Lu Zhang, Yimin Lou és Maarten A. I. Schutyser gluténérzékeny személyekre gondolva „Probiotikumokat tartalmazó gabonaalapú élelmiszer-szerkezetek 3D nyomtatása” címmel írt tanulmányt. (Mindhárman a felsőoktatási intézmény Élelmiszer-feldolgozó Mérnöki Laboratóriumában dolgoznak.)

Különféle kovászokat printeltek, majd kiértékelték az anyagok folyási tulajdonságait (reológiáját), a mikroszerkezeteket és nyomtathatóságukat. A minták különböző fajtájú és mennyiségű vizet, búzalisztet és kalcium-kazeinát alapanyagokat tartalmaztak.

A kovászt kétféle szerkezetté sütötték össze: az egyik méhsejtszerű, a másik koncentrikus volt. 145, 175 és 205 fokon sütötték, és a probiotikumok túlélését nem befolyásolta, hogy milyen szerkezetek készültek. A felület-térfogat arányok növelésével viszont sikerült felgyorsítaniuk a sütési folyamatot. (A probiotikumok az emberi szervezet szempontjából jótékony baktériumokat tartalmazó táplálékkiegészítők.)

A tanulmány eredményei hatással lehetnek funkcionális összetevőket tartalmazó innovatív élelmiszeripari termékek fejlesztésére. A kutatók az egésszel arra voltak kíváncsiak, hogy a 3D nyomtatás elég hatékony-e probiotikumok sütéshez, péktermékekhez, például kenyérhez történő felhasználásához. Kis mennyiségben fogyasztva, a probiotikumok nagyon egészségesek, különösen a bélflórára vannak jó hatással. A legtöbb tejeredetű, ami problémát okozhat, mert sokan vagy allergiásak, vagy laktózérzékenyek.

A múltban komoly kihívásnak számított a magas hőmérsékletre különösen érzékeny probiotikumok feldolgozása, mert sütés közben nehéz megtartani őket. Túlélésüket a sütési hőfok, a sütés hossza és a nedvességtartalom határozza meg. Tanulmányok kimutatták, hogy a probiotikus baktériumok az alacsonyabb nedvességtartalmú élelmiszerekben stabilabbak.

„A sütés közbeni szárítási ráta növelése azért kedvez a túlélésüknek, mert az élelmiszer alacsonyabb nedvességtartalmú része hamarabb kivitelezhető” – állapították meg a kutatók.

Beigazolódott előzetes sejtésük: magas felület-térfogat arányú szerkezetek megvalósíthatók 3D nyomtatással. A kovászszerkezetek printeléséhez az élelmiszerekre kitalált byFlow gépet használták, majd különböző hőmérsékleten megsütötték, aztán azonnal lehűtötték őket. A mikrobiológiai és a statisztikai elemzést mintákon végezték el.