Na různé technické vymoženosti v našich kuchyních jsme si už zvykli - kávovary, toustovače, mixéry, mikrovlnné trouby apod. se už dávno staly běžnou součástí jejich vybavení. V budoucnu je ale možná doplní další pomůcka: 3D tiskárna. Tato novinka, jenž se začíná zabydlovat na školách či ve výrobních provozech, si už hledá cestu i do kuchyně.

Výroba umělých jídel z různých replikátorů a podobných zařízení na kosmických lodích putujících hlubinami vesmíru patří ke standardním rekvizitám sci-fi filmů, a také „amarouny“ z českého TV seriálu Návštěvníci se už staly kultovní záležitostí. S nástupem fenoménu 3D tisku se začali plánovači kosmických programů, jako NASA, seriózně zabývat možností využití 3D tiskáren k výrobě jídla pro posádky vesmírných lodí a kosmických stanic. Dosavadní sci-fi se tak opět blíží k realitě.  

 

3D tiskárna místo „mikrovlnky“?

Profesor strojírenství Hod Lipson z newyorské Columbia University a jeho studenti vyvinuli potravinářskou 3D tiskárnu, umožňující výrobu jedlých objektů. Tým vedli Drim Stokhuijzen, postgraduální student průmyslového designu z nizozemské Delftské technologické univerzity a Jerson Mezquita ze SUNY Maritime, který nyní pracuje jako asistent výzkumu v Lipsonově laboratoři Creative Machines Lab (CML).

Potravinářská tiskárna vypadá podobně jako běžný kávovar, ale místo kouřícího espressa či cappuccina z ní vycházejí tenké pramínky do vrstev se skládajících past. Základní materiál, se kterým zařízení pracuje, tvoří jedlé gely, prášky, pasty a tekutiny. Představený prototyp je vybaven robotickým ramenem s osmi sloty pro kapsle s mraženými ingrediencemi a podle digitálního receptu použije patřičné množství surové potraviny, kterou následně uvaří. Lipsonův tým totiž nechtěl zařízení, které by jen vytlačilo na vzduchu schnoucí gel či pastu, a vařilo tedy za studena. Do jeho robotické ruky byl proto zabudován infračervený ohřev, což byl podle tvůrců systému jeden z hlavních problémů, s nimž se museli vyrovnat. „Abychom zachovali vzhledové vlastnosti původních tištěných jídel a jejich struktur, bylo nutné vyvinout speciální software, který propočítá tvarové změny vzniklé ohřevem a následně podle toho upraví vzhled jídla,“ uvedl Hod Lipson. Tiskárna podle něj nemá nahradit konvenční přípravu jídel, ale může umožnit výrobu různých druhů personalizované stravy s požadovaným objemem vybraných látek a živin. „Bude produkovat množství přizpůsobených čerstvých potravin se stanovenou nutriční hodnotou. Myslím, že to je chybějící článek, který v propojení se smartphony a fitness náramky, jež hlídají životní styl jedince ve spojení s tím, co a v jakém množství konzumuje, přinese výhody personalizované, daty řízené péče o zdraví na stoly našich kuchyní,“ prohlásil Hod Lipson.

 

Když kuchaři spolupracují s inženýry

Lipson a jeho tým spolupracují s newyorským Mezinárodním kulinářským centrem (ICC), což je nejvyšší gastronomická škola v USA. Připravili několik workshopů kombinujících kulinářskou tvořivost ICC s technickými znalostmi CML k vytvoření nových druhů potravin, kombinací a prostorového uspořádání základních složek, které kuchaři nejsou schopni dát v současnosti dohromady. A také nahlédnout do budoucnosti potravin a nových potravinářských technologií s cílem prozkoumat a studovat potenciál tištěných potravin, vytvářet a dokumentovat studenty navržené recepty, a odhalit, jak by mohly vypadat potraviny v roce 2025.

Workshopy zaznamenaly velký ohlas jak mezi inženýry, tak kuchaři. „Bylo vzrušující

 navrhovat pokrmy se softwarem, dopředu vidět co se stane, a vytvářet zajímavé tvary a geometrie," říká ředitel potravinářské technologie a kulinářský koordinátor ICC, šéfkuchař Hervé Malivert. „To výrazně pomůže s plánováním, a jak se tyto tiskárny budou zlepšovat, bude úžasné vidět, kam můžeme s těmito stroji jít. Mohly by být velmi užitečné např. v oblasti zdraví a výživy, zejména v nemocnicích a v domech s pečovatelskou službou."

Cílem výzkumníků je vytvořit zařízení pracující mnohem rychleji a přesněji. Na rozdíl od konvenčního pečení, bude jejich 3D tiskárna moci vařit různé složky, při různých teplotách a různých časech, řízena novým softwarem vyvíjeným profesorem výpočetní techniky Eitanem Grinspunem. Právě tento software je kritický, protože 3D tiskárny s nimiž vědci experimentují, jsou určeny pro návrh a tisk strojních dílů, ne jídla. „S jídlem chcete vrstvit, pokrývat, posypávat a míchat, takže potřebujeme nový softwarový jazyk, abychom mohli popsat to, co od tiskárny chceme. A vytvořit digitální recept musí být snadné i pro někoho, kdo není inženýr," vysvětluje Grinspun, který řídí Columbia Computer Graphics Group. Ta vytváří software, který dokáže předpovědět, jak bude vytištěný tvar vypadat poté, co se vařil po určitou dobu při nastavené teplotě. Jeho tým vyvíjí volumetrický materiálový simulátor predikující objemové změny odpovídající přenosu tepla a fáze materiálu (viskoelastických vlastností potravin) při ohřevu/chlazení replikujících podmínky reálného vaření jídla v troubě.

S možností výroby jídel na 3D tiskárně experimentuje už řadu let (od roku 2009) i profesor strojírenství na Cornellově univerzitě a Lipsonův kolega Jeffrey I. Lipton. Představil je (tehdy ovšem ještě s využitím upravené běžné 3D tiskárny) už v roce 2013, kdy novinářům z New York Times připravil italské těstoviny z kukuřičné složky, pizzu, umělý lilek a jako moučník další populární italský dezert: panna cotta (byť v netradiční modré barvě) – na 3D tiskárně bylo ale vyrobeno i nádobí a příbory.

 

První „tiskárna jídla“ (a 3D tisková restaurace)

K prvním výrobcům 3D tiskáren použitelných pro práci s jedlými ingrediencemi patří nizozemská firma byFlow - uvedla první přenosnou tiskárnu pro multi-materiálové aplikace. Kromě běžných plastických hmot často používaných v 3D tiskáren může kufříkový skládací systém Focus také tisknout z bio-kaučuku, dřeva, bronzu, skla, hlíny, keramiky a křemíku. Ale navíc i z jedlých materiálů, jako jsou čokolády, hummus, maso, kozí sýr, těsto na pizzu a různých druhů jiných chutných ingrediencí. Právě tyto tiskárny využívá i Food Ink - první restaurace na světě, kde vám servírují jídla z 3D tiskárny. Pomocí 3D tisku byl vytvořen i nábytek, příbory a dekorace putující restaurace, která měla premiéru letos v červenci v Londýně a nyní svůj koncept prezentuje na světovém turné.