24 Mar, 2023

Les ingénieurs impriment en 3D un gâteau au fromage cuit à 7 ingrédients qui bat tous les records

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Des ingénieurs de l’Université de Columbia ont imprimé en 3D une tranche de gâteau au fromage cuit à sept ingrédients

Nous pourrions bientôt remplacer nos plaques de cuisson, nos fours et nos micro-ondes par des imprimantes 3D après que des ingénieurs en mécanique de l’Université de Columbia aient réussi à créer une tranche de gâteau au fromage cuite à partir de sept ingrédients, un record.

La technologie d’impression alimentaire 3D existe depuis 2006 mais s’est limitée à l’utilisation de quelques ingrédients. Les imprimantes alimentaires 3D haut de gamme sont livrées avec un référentiel de recettes préchargées, ou les utilisateurs peuvent concevoir leur propre nourriture à l’aide d’un ordinateur ou d’un téléphone.

La production d’aliments imprimés en 3D nécessite des seringues de qualité alimentaire apprêtées avec des matériaux d’impression, à savoir des « encres » comestibles. Les aliments utilisés doivent être suffisamment mous pour passer à travers une tête d’impression de seringue, tout en étant suffisamment visqueux pour conserver leur forme. Habituellement, les aliments imprimés en 3D nécessitent une étape supplémentaire comme la cuisson ou la friture avant d’être prêts à être consommés.

Selon un article de perspective produit par des ingénieurs en mécanique de l’Université de Columbia, les aliments imprimés en 3D ont un grand potentiel pour créer des aliments créatifs mais savoureux et nutritifs qui sont également durables sur le plan environnemental.

« Sa personnalisation le rend particulièrement pratique pour le marché de la viande à base de plantes, où la texture et la saveur doivent être soigneusement formulées pour imiter de vraies viandes », a déclaré Jonathan Blutinger, auteur principal de l’article.

Alors, les ingénieurs se sont lancés un défi : créer une tranche de cheesecake cuite en utilisant de nombreux ingrédients. Pour le processus d’impression, ils ont utilisé la modélisation par dépôt par fusion (FDM), généralement utilisée pour produire des pièces en plastique, mais l’ont modifiée afin que l’imprimante puisse traiter thermiquement les ingrédients à l’aide de lasers. Deux lasers ont été utilisés, un laser bleu et un laser proche infrarouge, car ils peuvent cuire efficacement des ingrédients en couches minces.

Les ingénieurs ont choisi comme ingrédients des encres alimentaires à base de pâte de biscuit Graham, de beurre de cacahuète, de confiture de fraise, de Nutella, de purée de banane, de jus de cerise et de glaçage. À la connaissance de l’équipe, il s’agit d’un nombre record d’ingrédients utilisés pour imprimer un seul produit alimentaire.

Il a fallu sept essais pour se perfectionner, mais à la huitième itération, les ingénieurs avaient imprimé un dessert cuit à sept ingrédients en utilisant uniquement un logiciel et sans intervention de l’utilisateur.

À chaque itération, les ingénieurs ont découvert qu’ils avaient du mal à maintenir la forme du gâteau. Appliquant des principes similaires à ceux utilisés par les architectes, l’équipe a utilisé des ingrédients plus structurels pour soutenir les plus souples. La conception réussie utilisait des biscuits Graham comme base pour chaque couche, avec du beurre de cacahuète et du Nutella soutenant la purée de banane et la confiture de fraise, qui avaient tendance à s’accumuler.

Les ingénieurs envisagent que maintenant que de nombreux ingrédients ont été utilisés avec succès, les aliments imprimés en 3D pourraient offrir aux convives de nouvelles expériences gustatives. Le processus pourrait également être utilisé pour produire des repas personnalisés pour les personnes ayant des restrictions alimentaires, les parents de mangeurs difficiles, les athlètes et les résidents des maisons de retraite.

« Nous avons un énorme problème avec la faible valeur nutritive des aliments transformés », a déclaré Christen Cooper, l’un des auteurs de l’article. « L’impression alimentaire 3D produira toujours des aliments transformés, mais peut-être que la doublure argentée sera, pour certaines personnes, un meilleur contrôle et une meilleure adaptation de la nutrition – une nutrition personnalisée. »

Pour ceux qui trouvent le produit fini décevant sur le plan esthétique, l’équipe d’ingénierie promet que les futurs produits n’auront pas l’air si peu appétissants.

« Le contrôle de la voie d’extrusion [de l’imprimante] nous donne la possibilité de créer des structures en treillis uniques et des combinaisons d’ingrédients entrelacés qui sont autrement impossibles à recréer à l’aide de méthodes d’extrusion ou de moulage conventionnelles », déclarent les chercheurs, qui continueront à travailler à l’amélioration de leur appareil pour optimiser ses performances.