فناوری چاپ سه‌بعدی در سال‌های تازه به گفتن یکی از دستاوردهای نوین علمی نقل شده است. این فناوری که نخستین بار در تشکیل قطعات صنعتی و کاربردهای پزشکی به کار گرفته شد، امروزه راه خود را به حوزه تشکیل غذا باز کرده و نوید تغییراتی اساسی در شیوه تهیه و مصرف محصولات غذایی را می‌دهد.

نخستین غذای سه بعدی

غذای سه‌بعدی برای اولین بار در سال ۲۰۰۶ در مؤسسه تکنولوژی ماساچوست (MIT) توسط گروهی از محققان به گفتن تحقیقاتی آزمایشی تشکیل شد. آنها توانستند با منفعت گیری از چاپگرهای سه‌بعدی غذایی به نام «کیک‌های سه‌بعدی» درست کنند. این کیک‌ها با طراحی دقیق لایه‌به‌لایه تشکیل شده بودند و به‌گفتن یک نمونه اولیه از امکانات این تکنولوژی در صنعت تغذیه محسوب می‌شد. طی سال‌های سپس، این فناوری به شدت پیشرفت کرد و شرکت‌های گوناگون به گسترش این ابتکار پرداخته و ابزارهایی برای چاپ مواد غذایی گوناگون همانند شکلات، پیتزا و حتی میوه‌های مصنوعی تشکیل کردند. این روال علتشد که غذای سه‌بعدی به یک فناوری شناخته‌شده و مورد منفعت گیری در صنعت‌های گوناگون، از جمله تغذیه، پزشکی و صنایع غذایی تبدیل شود

اولین نمونه ثبت‌شده غذای چاپ سه‌بعدی به سال ۲۰۰۷ بازمی‌گردد. در آن سال پژوهشگران دانشگاه کرنل در ایالات متحده با منفعت گیری از چاپگرهای سه‌بعدی، مثالای از ساختارهای خوراکی قابل مصرف را تشکیل کردند. آن‌ها با به کارگیری مواد خوراکی متنوع، توانستند نخستین مدل دیجیتال غذا را به طور فیزیکی روی بیاورند که نقطه عطفی در تلفیق هنر، علم و فناوری در حوزه تغذیه محسوب می‌شود.

بعد از این پیروزی اولیه، در سال ۲۰۱۲ شرکت Natural Machines در بارسلونا دستگاهی به نام Foodini را معارفه کرد. این دستگاه به گفتن اولین چاپگر سه‌بعدی غذا برای مصرف‌کنندگان، عرصه ورود این فناوری نوین به آشپزخانه‌های خانگی و تجاری را فراهم ساخت و تحولی دیدنی در صنعت تغذیه تشکیل کرد.

چرا غذای سه بعدی مهم است؟

غذای چاپ سه‌بعدی به فرآیندی اطلاق می‌شود که در آن مواد اولیه خوراکی به طور لایه‌لایه و بر پایه یک مدل دیجیتال، توسط چاپگرهای سه‌بعدی تشکیل خواهد شد. در این روش، مواد اولیه همانند خمیرها، پودرها و مایعات به شکلی دقیق کنترل خواهد شد تا ساختار نهایی غذا به صورتی منحصر به فرد تشکیل گردد. برخلاف راه حلهای سنتی که در آن‌ها تشکیل غذا عمدتاً به طور دستی یا با منفعت گیری از فرآیندهای مکانیکی انجام می‌شود، چاپ سه‌بعدی علتمی‌شود تا محصولات غذایی با طراحی‌های پیچیده، جزئیات دقیق و اشکال غیرمعمول اراعه شوند.

غذای چاپ سه‌بعدی زمان‌های بی‌شماری را فراهم می‌کند. این فناوری تشکیل غذاهای سفارشی را ممکن می‌توند، به طوری که افراد با نیازهای خاص تغذیه‌ای یا محدودیت‌های رژیمی بتوانند از محصولاتی منفعت‌مند شوند که دقیقاً مطابق با خواسته‌هایشان تنظیم شده است. علاوه بر این، بهینه‌سازی مصرف مواد اولیه و افت ضایعات ناشی از فرآیندهای سنتی، از دیگر مزایای برجسته این فناوری به‌شمار می‌روال. در نتیجه، چاپ سه‌بعدی نه تنها به منفعت‌وری در تشکیل پشتیبانی می‌کند، بلکه در حمایتاز منبع های طبیعی و محیط زیست نیز نقش مهمی ایفا خواهد کرد.

تلفیق هنر و علم در تشکیل غذاهای چاپ‌شده، نوآوری در طراحی محصولات غذایی را به همراه دارد. به واسطه این فناوری، امکان خلق مطرح‌ها و اشکال تازه، جذابیت بصری و کیفیت بالاتر غذا فراهم می‌شود که می‌تواند در بازارهای رقابتی اختلاف محسوسی تشکیل کند. افزون بر این، تغییرات در زنجیره فراهم و ساختار اقتصادی صنعت تغذیه با ورود فناوری چاپ سه‌بعدی رقم خواهد خورد، به طوری که فرآیندهای تشکیل و توزیع به سمت سیستم‌های مدرن‌تر و کارآمدتر حرکت خواهند کرد.

فرآیند تشکیل غذای سه‌بعدی

این فرآیند در ۴ مرحله انجام می‌شود:

• طراحی دیجیتال: در ابتدا، یک مدل دیجیتال از غذای مورد نظر با منفعت گیری از نرم‌افزارهای طراحی تشکیل می‌شود. این مدل شامل ابعاد، شکل و ساختار داخلی غذاست.
• آماده‌سازی مواد اولیه: مواد خوراکی با ترکیبات اشکار و دقیق آماده شده و برای چاپ تنظیم خواهد شد. این مواد می‌توانند به طور خمیر، پودر یا مایع باشند.
• عملیات چاپ: چاپگر سه‌بعدی مطابق مدل دیجیتال، مواد اولیه را به طور لایه‌لایه روی یکدیگر قرار می‌دهد تا ساختار نهایی غذا شکل گیرد. هر لایه با دقت و کنترل دقیق تشکیل می‌شود.
• پخت و تکمیل: در برخی موارد، بعد از چاپ غذا، نیاز است تا با منفعت گیری از راه حلهای حرارتی یا دیگر فرآیندهای تکمیلی، ویژگی‌های نهایی محصول از نظر طعم، بافت و ظاهر بهبود یابد.

این فناوری، با فراهم آوردن امکان تشکیل محصولات غذایی منحصر به فرد، می‌تواند نگرش مصرف‌کنندگان نسبت به غذا را تحول دهد. افزایش دقت در تشکیل، افت ضایعات و بهبود استانداردهای بهداشتی از جمله دستاوردهایی است که در کنار نوآوری‌های بصری، تأثیرات عمیقی بر صنعت تغذیه خواهند داشت. در عین حال، چالش‌هایی همانند تدوین استانداردهای بهداشتی و پذیرفتن عمومی هم چنان نیازمند دقت و همکاری بین نهادهای علمی، فناوری و نظارتی است.

در نهایت، غذای چاپ سه‌بعدی با اراعه امکانات بی‌نظیر در سفارشی‌سازی، افزایش منفعت‌وری و تشکیل تنوع در محصولات غذایی، پتانسیل این را دارد تا تحول چشمگیری در سبک زندگی و فرهنگ تغذیه تشکیل کند. پیش‌بینی می‌شود که با گذشت زمان و پیشرفت‌های زیاد تر در این عرصه، این فناوری به یکی از اجزای مهم و نوین صنعت تغذیه تبدیل شود و راهگشای تحول اقتصادی و فرهنگی در حوزه تشکیل و مصرف غذا گردد.