3D-gedrucktes Essen, ein leckerer Ausdruck nach dem anderen

Neue Methode zum "Drucken" von frischem Gemüse, was zu schmackhafteren, nahrhafteren Lebensmitteln für Patienten mit Schluckbeschwerden führt

05.02.2021 - Singapur

Forscher der Nanyang Technological University, Singapur (NTU Singapur), der Singapore University of Technology and Design (SUTD) und des Khoo Teck Puat Hospitals (KTPH) haben eine neue Methode entwickelt, um "Lebensmitteltinten" aus frischem und gefrorenem Gemüse herzustellen, die deren Nährstoffe und Geschmack besser bewahrt als bisherige Methoden.

Lebensmitteltinten werden in der Regel aus pürierten Lebensmitteln in flüssiger oder halbfester Form hergestellt, dann durch Extrusion aus einer Düse 3D-gedruckt und Schicht für Schicht zusammengesetzt.

Pürierte Lebensmittel werden in der Regel Patienten serviert, die unter Schluckbeschwerden, der so genannten Dysphagie, leiden. Um die Nahrung optisch appetitlicher zu präsentieren, haben medizinische Fachkräfte bisher Silikonformen verwendet, um pürierte Nahrung zu formen, was arbeits- und zeitintensiv ist und eine Lagerung erfordert.

Während der 3D-Lebensmitteldruck bedeutet, dass Lebensmittel in einer gewünschten Form und Textur in kürzerer Zeit hergestellt werden können, enthalten die dehydrierten Lebensmittel und gefriergetrockneten Pulver, die als Lebensmitteltinte verwendet werden, in der Regel einen hohen Anteil an Lebensmittelzusatzstoffen wie Hydrokolloiden (HCs), um die Tinte zu stabilisieren und einen reibungsloseren Druckprozess zu ermöglichen. Eine hohe Konzentration von HCs verändert in der Regel den Geschmack, die Textur und das Aroma der gedruckten Lebensmittel, wodurch diese für Patienten mit Dysphagie unappetitlich werden. Dies kann zu einer verminderten Nahrungsaufnahme und Unterernährung der Patienten führen.

Um diese Herausforderung zu überwinden, untersuchte das Forschungsteam verschiedene Kombinationen von frischem und gefrorenem Gemüse, um die Lebensmitteltinten stabil zu machen.

So konnten sie nicht nur die Nährstoffe der gedruckten Lebensmittel besser erhalten, sondern sie auch schmackhafter machen. Diese neue Methode zur Herstellung von Lebensmitteltinten sollte dazu führen, dass die Patienten mehr Mahlzeiten zu sich nehmen, was sich positiv auf ihre körperliche Gesundheit und ihr psychisches Befinden auswirkt.

Außerdem entdeckte das Team, dass Gemüse grob in drei Kategorien eingeteilt werden kann, wobei jede eine andere Hydrokolloid-Behandlung benötigt, um bedruckbar zu werden. So wurden z. B. Gartenerbse, Karotte und Bok Choy als Vertreter jeder Kategorie ausgewählt, die keine HCs, eine Art von HC bzw. zwei Arten von HCs benötigen (siehe Bilder).

Prof. Yi Zhang, der leitende Forscher des NTU-Teams, sagte: "Unsere Technologie hilft, dysphagische Patienten mit einer angemessenen nährstoffreichen und sicheren Ernährung zu versorgen. Ihre Ernährung ist menschenwürdiger und ermöglicht es ihnen, soziale Kontakte zu knüpfen und Mahlzeiten zu sich zu nehmen, die aussehen, sich anfühlen und schmecken wie normales Essen. Unsere Methode des 3D-Drucks von frischem Gemüse kann problemlos in Krankenhäusern, Pflegeheimen und Tagesstätten für die alternde Bevölkerung mit Dysphagie und anderen Schluckstörungen eingesetzt werden. Unsere Forschung ist auch ein weiterer Schritt nach vorne in der digitalen Gastronomie, wo wir auf spezifische Anforderungen eingehen können, die von Ernährungswissenschaftlern vorgeschrieben werden, wie z. B. die Anpassung der Ernährung und die visuelle Attraktivität."

Prof. Chua Chee Kai, korrespondierender Autor und Leiter der Säule "Engineering Product Development" an der SUTD, fügte hinzu: "Die nächste Grenze der additiven Fertigung ist der 3D-Lebensmitteldruck. Da sich die 3D-Lebensmitteldruck-Landschaft immer weiter entwickelt, freuen wir uns darauf, die Grenzen dieser Branche weiter zu verschieben, um innovative Lösungen für globale Probleme wie Lebensmittelsicherheit und Nachhaltigkeit zu finden."

Gladys Wong, Co-Principal Investigator und Senior Principal Dietitian vom KTPH sagte: "3D Food Printing ist mehr als nur eine Neuheit. Ich glaube, dass es in naher Zukunft ein praktikabler Ansatz sein wird, um unsere immer älter werdende Bevölkerung mit Lebensmitteln zu versorgen und zu ernähren. Unsere gebrechlichen, älteren Patienten sowie diejenigen mit Schluckbeschwerden werden in der Lage sein, ein optisch ansprechendes und genussvolles Esserlebnis zu genießen, selbst bei einer restriktiven Diät mit glatt pürierten Speisen."

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