Qui n’a pas rêvé de rentrer à la maison après une longue journée et d’appuyer simplement sur quelques boutons pour obtenir un repas chaud et imprimé en 3D, fait maison, grâce à son chef personnel numérique ? Cela pourrait rendre obsolètes les fours à micro-ondes et les dîners télé surgelés conventionnels. Selon un article récent publié dans la revue npj Science of Food, des ingénieurs de l’Université Columbia tentent de faire de ce fantasme une réalité, et ils ont maintenant compris comment imprimer en 3D et cuire simultanément des couches de poulet en purée. Certes, ce n’est pas au même niveau que le Star Trek Replicator, qui pourrait synthétiser des repas complets à la demande, mais c’est un début.
Le coauteur Hob Lipson dirige le Creative Machines Lab de l’Université de Columbia, où la recherche a été menée. Son équipe a introduit pour la première fois l’impression 3D d’aliments en 2007, en utilisant le système de fabrication personnelle Fab@Home pour créer des objets 3D comestibles multi-matériaux avec du glaçage à gâteau, du chocolat, du fromage fondu et du beurre de cacahuète. Cependant, il n’existe pas encore d’appareils commerciaux capables d’imprimer et de cuire simultanément des couches d’aliments. Il y a eu des études sur la façon de cuisiner des aliments à l’aide de lasers, et l’équipe de Lipson a pensé que cela pourrait être une voie prometteuse à explorer davantage.
“Nous avons remarqué que, bien que les imprimantes puissent produire des ingrédients avec une précision millimétrique, il n’y a pas de méthode de chauffage avec ce même degré de résolution”, a déclaré le co-auteur Jonathan Blutinger. « La cuisson est essentielle pour le développement de la nutrition, de la saveur et de la texture de nombreux aliments, et nous nous sommes demandé si nous pouvions développer une méthode avec des lasers pour contrôler avec précision ces attributs. » Ils ont utilisé un laser à diode bleue (5 à 10 watts) comme principale source de chauffage, mais ont également expérimenté des lasers dans le proche et le moyen infrarouge à des fins de comparaison, ainsi qu’un four grille-pain conventionnel.
Les scientifiques ont acheté de la poitrine de poulet crue dans un dépanneur local, puis l’ont réduite en purée dans un robot culinaire pour obtenir une consistance lisse et uniforme. Ils ont retiré tous les tendons et réfrigéré les échantillons avant de les reconditionner dans des fûts de seringues d’impression 3D pour éviter le colmatage. L’appareil de cuisson utilisait un laser à diode haute puissance, un ensemble de galvanomètres à miroir (dispositifs qui détectent le courant électrique en déviant les faisceaux lumineux), un appareil pour l’impression 3D personnalisée, un blindage laser et un plateau amovible sur lequel cuire le produit imprimé en 3D. poulet.
“Au cours de la cuisson laser initiale, notre diode laser était montée dans le support imprimé en 3D, mais au fur et à mesure que les expériences progressaient, nous sommes passés à une configuration où le laser était monté verticalement sur la tête du mécanisme d’extrusion”, ont écrit les auteurs. “Cette configuration nous a permis d’imprimer et de cuire des ingrédients sur la même machine.” Ils ont également expérimenté la cuisson du poulet imprimé après l’avoir scellé dans un emballage en plastique.
Les résultats? Le poulet cuit au laser a conservé deux fois plus d’humidité que le poulet cuit de manière conventionnelle, et il a rétréci deux fois moins tout en conservant des saveurs similaires. Mais différents types de lasers ont produit des résultats différents. Le laser bleu s’est avéré idéal pour cuire le poulet à l’intérieur, sous la surface, tandis que les lasers infrarouges étaient meilleurs pour le brunissement et la cuisson au gril au niveau de la surface. En ce qui concerne le poulet dans un emballage en plastique, le laser bleu a permis d’obtenir un léger brunissement, mais le laser proche infrarouge était plus efficace pour dorer le poulet à travers l’emballage. L’équipe a même réussi à dorer la surface du poulet emballé dans un motif rappelant les marques de grill.
.
