Food

Columbia engineers cook 3D printed chicken with robotic lasers

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来自哥伦比亚大学School of Engineering and Applied Science已经开发了一种用软件控制的机器人激光器烹饪3D打印鸡肉的方法。

机械工程教授霍德·利普森(Hod Lipson)的创意机实验室的“数字食品”团队通过将原始的3D印刷鸡结构暴露于蓝色和红外线,探索了各种烹饪方式。然后,他们评估了与炉子煮熟的肉相比,他们评估了激光煮熟的3D印刷样品的烹饪深度,颜色发育,湿度和风味差异。

Lipson实验室的博士生,该项目的负责人Jonathan Blutinger说:“我们注意到,尽管打印机可以生产成毫米精确的成分,但没有采用相同程度的分辨率的加热方法。”“烹饪对于许多食物中的营养,风味和质地开发至关重要,我们想知道我们是否可以开发一种具有激光器来精确控制这些属性的方法。”

Now we’re cooking with lasers

自2007年以来,Lipson的实验室一直在尝试3D印刷食品,此时该团队已发展为开发多型印刷品。现在,工程师正在寻求创建合适的技术,用于烹饪3D印刷食品,这些食物与传统烹饪的肉类一起在质地和风味方面站起来。

该团队选择鸡肉作为研究模型食品系统,然后将鸡肉融合到泥中后,他们将三毫米厚的三毫米乘以一平方英寸的沿层的三毫米打印样品。然后,他们将3D打印的鸡肉样品暴露于激光器上的蓝色和红外光线,发现蓝光有利于烹饪鸡肉内部,而红外光最适合使肉的表面变褐。

Two types of infrared lasers were used during the process, one near-infrared (NIR) and the other a mid-infrared (MIR), with NIR found to be capable of browning and cooking foods through packaging.

工程师评估了烹饪过程的几个参数,包括烹饪深度,颜色开发,保湿率和风味,并比较了激光煮熟的肉和炉子煮熟的肉之间的差异。该小组观察到,他们的激光煮熟的鸡结构比炉子煮熟的鸡肉缩小了50%,同时保留了两倍的水分含量。

据报道,激光煮熟的3D印刷样品也显示出与传统煮熟的肉类相似的风味,该研究的两种盲味测试者更喜欢激光煮熟的肉,而不是传统煮熟的样品。

A 3D printed chicken sample being cooked by a blue laser. Photo via Jonathan Blutinger/Columbia Engineering.
A 3D printed chicken sample being cooked by a blue laser. Photo via Jonathan Blutinger/Columbia Engineering.

The Photoshop equivalent for food?

尽管Lipson和Blutinger都对其激光烹饪技术的可能性感到乐观,但使用的硬件和软件组件是相当低的技术。两人还指出,没有可持续生态系统来支持这项技术,并能够扩大该过程的能力,还为他们提供了思想的食物。

Lipson说:“我们仍然没有的是我们所说的'食品CAD',有点像食物的photoshop。”“我们需要一个高级软件,使不是程序员或软件开发人员可以设计所需食物的人。然后,我们需要一个人可以分享数字食谱的地方,例如我们分享音乐。”

Blutinger added: “Food is something that we all interact with and personalize on a daily basis – it seems only natural to infuse software into our cooking to make meal creation more customizable.”

最终,可以将激光烹饪技术集成到商业食品3D打印机中,以提供现场烹饪,因为印刷了肉结构,甚至可以将其集成到更传统的厨房用具中,以提供可调的烹饪和对烹饪食品的更大审美定雷电竞app下载制。

As outlined in the team’s study, future experiments could investigate the effects of heating on layer adhesion between successive cooked printed layers, multiwavelength cooking for both penetrative and surface heating, methods to reduce cross-contamination between cooked and raw printed layers, and the effect of food cooling rates. By exploring these things further, the researchers will be able to judge the technology’s commercialization potential.

虽然选择了这项特定研究的鸡肉,但该技术也可能扩展到其他动物蛋白或食物组。团队的原因是,激光加热谷物的底物(更容易吸收水)应在烹饪过程中加速混合物损失和褐变。

More information on the study can found in the paper titled:“Precision cooking for printed foods via multiwavelength lasers,”发表在《自然杂志》上。该研究由J. Blutinger,A。Tsai,E。Storvick,G。Seymour,E。Liu,N。Samarelli,S。Karthik,Y。Meijers和H. Lipson共同撰写。

3D印刷食品正在烹饪

虽然哥伦比亚工程师的研究在使用多波伦长激光器烹饪的方法中是新颖的,但食物3D打印空间中还有其他一些也正在尝试使用烹饪方法。

以色列食品技术初创企业品尝是其中之一,其机器人厨师食品3D打印机部署了3D打印技术和高级烹饪方法的组合,以生产肉类产品的植物性替代品。打印机同时挤出并烹饪基于植物的蛋白质以形成Alt-Meat产品,将是在选定的美国大学中驾驶从明年开始为商业化做好准备.

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特色图片显示由蓝色激光烹饪的3D印刷鸡样样品。通过Jonathan Blutinger/Columbia Engineering摄影。