Истражувачи од Универзитетот за наука и технологија во Хонгконг (HKUST) развија нов 3Д печатач за правење храна слој по слој користејќи графен и вештачка интелигенција (AI). 3Д печатачот може да создаде сложени структури за јадење и да има прецизно инфрацрвено греење за да го максимизира квалитетот и безбедноста на производот.
Оваа комбинација помага да се надминат некои значајни недостатоци со другите постоечки автоматизирани техники за производство на храна, вклучително и прашања за безбедноста на храната и општата потреба за надзор од техничка експертиза. Првото е значителна грижа бидејќи сегашните 3Д печатачи имаат тенденција да создаваат храна во два значајни чекори.
Првиот вклучува истиснување на малку ладна паста за храна за да се направи предметот. Ова потоа обично се пренесува во рерна или пржење за готвење и стерилизација. Иако е функционален, овој пристап често резултира со деформирани форми и зголемени ризици од контаминација додека храната се преместува меѓу машините. Новиот 3Д печатач, сепак, ги интегрира овие посебни чекори во еден бидејќи е способен да ја печати и да ја готви храната истовремено.
Истовремениот процес на печатење и готвење се постигнува со помош на инфрацрвениот грејач на 3Д печатачот, направен од ласерски индуциран графен (LIG). Според истражувачите, овој ултратенок елемент за греење обезбедува прецизна контрола на температурата, при што слоевите на храна достигнуваат 278,6 °F (137 °C) на површината и одржуваат најмалку 221 °F (105 °C) на страните во текот на процесот на печатење.
Печатачот користи моќност од само 14 вати, што е незначително во споредба со 1.000-2.000 вати што ги трошат конвенционалните печки. Тимот го тестирал нивниот нов печатач користејќи специјално тесто за колачиња базирано на скроб. Како што печатачот го екструдирал секој нов слој тесто, инфрацрвениот грејач веднаш го готвел.
Процесот, исто така, овозможува храната да ја задржи својата форма додека ги уништува сите штетни бактерии.
Анализата на 3Д печатачот покажала дека има супериорни квалитети во однос на конвенционалните методи на готвење. Со помош на електронски микроскоп за скенирање (SEM) истражувачкиот тим открил дека примероците зготвени со инфрацрвена боја одржуваат конзистентна внатрешна структура, без драматичен оток во производите печени во рерна.
Анализата со рендген, исто така, открила дека финалниот производ има униформа порозност низ храната, што укажува на темелно готвење, без да се наруши структурниот интегритет. Згора на тоа, симулациите на COMSOL потврдиле рамномерна дистрибуција на топлина, покажувајќи дека топлината продрела само 1-2 мм од горниот слој, спречувајќи преварување на долните слоеви.
Од гледна точка на безбедноста на храната, новата техника покажала импресивно послаб развој на бактерии по готвењето. Конвенционалните варени прехранбени производи имаат тенденција да забележат значителен раст на бактерии по само 48 часа.
Енергетската ефикасност и компактната големина на новиот систем за 3Д печатење, исто така, го прават практичен за ресторани и пекарници кои сакаат да понудат приспособени прехранбени производи без обемна техничка обука.
Истражувачите, исто така, предвидуваат особена примена во здравствените услови, каде што прецизната контрола врз состојките и порциите е од клучно значење. За таа цел, технологијата би можела да преземе автоматско производство на специјализирани диети, истовремено обезбедувајќи постојан квалитет и безбедност.
(Interesting Engineering)
(фото: Free Malaysia Today)
