В Российском биотехнологическом университете нашли способ автоматизировать процесс печати продуктов питания на 3D-принтере и уже выводят технологию на предприятия. Почему ученые занялись этим и для чего нужен шоколад прямиком с конвейера 3D-принтера — объясняем в материале.
Тренировка на шоколаде: аддитивные технологии
РОСБИОТЕХ работает над тем, чтобы не только печатать продукты, но и задавать им индивидуальные «настройки» для разработки персонализированного питания. Сейчас ученые проводят эксперименты с шоколадом.
Молодой ученый Эдуард Шибанов разработал интеллектуальный модуль управления пищевой 3D-печатью, который позволяет контролировать органолептические свойства продукта: его вкус, запах, внешний вид и текстуру. Также создан пищевой экструдер: он продавливает расплавленный ингредиент через формирующее отверстие, это дает возможность печатать объекты практически любой сложности и размеров.
Технология уже прошла апробацию на предприятиях крупного кондитерского холдинга и также внедрена в лабораторию пищевых аддитивных технологий технопарка «Superfood технологии».
Для чего это нужно?
Аддитивные технологии — метод создания объектов, деталей или вещей путем послойного добавления материала.
Такая технология в контексте производства продуктов питания позволит создавать индивидуальное персонализированное питание с заданными свойствами. Это значит, что в будущем свое питание с помощью аддитивных технологий смогут корректировать пациенты с ожирением или же, наоборот, приверженцы здорового питания с четким контролем потребляемых калорий. На этом возможности 3D-печати продуктов, конечно, не ограничиваются.
При этом для повсеместного применения пищевых аддитивных технологий в первую очередь необходимо обеспечить безопасность получаемого продукта и должный контроль качества каждого приготовленного блюда.
Почему ученые решили начать с шоколада?
Над решением задачи автоматизированного контроля технологического процесса пищевой 3D-печати несколько лет работал молодой ученый РОСБИОТЕХа Эдуард Шибанов. Для работы исследован один из наиболее распространенных и доступных на текущий момент материалов — шоколад.
Такая пищевая 3D-печать позволяет получать уникальные изделия необычной и сложной формы. Но параметры и настройки печати сильно зависят от формы печатаемого объекта, вида шоколада, температуры окружающей среды, скорости нанесения материала и т. д. Множество параметров и температурных настроек на текущий момент подбираются оператором 3D-принтера вручную для каждой конкретной марки шоколада. Это достаточно длительный и кропотливый процесс, требующий значительного количества времени и сырья.
Итогом научной работы Эдуарда Шибанова стало внедрение интеллектуального модуля контроля и управления пищевой 3D-печатью, которая позволила контролировать органолептические свойства и управлять скоростью, что существенно влияет на качество готового пищевого изделия. Также Шибанов создал пищевой экструдер, который беспрерывно подает ингредиенты на 3D-принтер и дает возможность печатать объекты любой сложности и любых размеров.
Еду уже печатали на ВДНХ
Печать еды на принтере была представлена учеными ВятГУ на выставке «Россия» в качестве экспоната: организаторы стенда выбрали набор изобретений Института биологии и биотехнологии ВятГУ — это несколько видов пищевых чернил и образцы пищевых продуктов, полученных методом пищевой 3D-печати.
Технология разработана в рамках стратегического проекта «Технологии здоровья» программы Приоритет-2030 национального проекта «Наука и университеты» с целью решения глобальной проблемы ожирения и лишнего веса.
Справочно
В декабре 2023 года Эдуард Шибанов защитил в Российском биотехнологическом университете кандидатскую диссертацию «Автоматизированная система контроля и управления технологическим процессом пищевой 3D-печати шоколадом с использованием системы технического зрения». Научный руководитель — профессор кафедры информатики и вычислительной техники пищевых производств РОСБИОТЕХа, доктор технических наук Иван Благовещенский.
Научные разработки в сфере аддитивных технологий для пищевой промышленности ведутся в Российском биотехнологическом университете в рамках Программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030», инициированной Министерством науки и высшего образования РФ.
