อาหารสามมิติ (3D printing food) คืออะไร อาหารที่ได้จากการพิมพ์
อาหารสามมิติ (3D printing food) คืออะไร เทคโนโลยีสร้างอาหารที่ได้จากพิมพ์ ขึ้นรูป 3มิติ เลียนแบบอาหารจริง ทั้งรสชาติ และเนื้อสัมผัส
ในปัจจุบันโลกตะหนักถึงแหล่งอาหารของมนุษย์ในอนาคตมากยิ่งขึ้น เนื่องจากหลายปัจจัยที่อาจส่งผลกระทบต่อความมั่นคงด้านอาหาร ทั้งการเพิ่มขึ้นของประชากรโลก โดยองค์การสหประชาชาติ (UN) ได้คาดการณ์ว่าประชาการโลกจะเพิ่มขึ้นจากปัจจุบันที่มีอยู่ราว 7,300 ล้านคน เป็น 8,500 ล้านคน ในปี 2030 และเพิ่มเป็น 11,200 ล้านคน ในปี 2100 ส่งผลให้มีแนวโน้มที่จะขาดแคลนอาหารเนื่องมาจากปริมาณความต้องการบริโภคที่เพิ่มสูงขึ้น
รวมถึงปัญหาเรื่องการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ (Climate Change) ที่อาจทำให้ในอนาคตไม่มีพื้นที่มากพอเพื่อการเกษตร และปศุสัตว์อีกต่อไป นักวิจัยจึงเร่งพัฒนานวัตกรรมด้านอาหาร เพื่อรองรับการบริโภคของมนุษยชาติในอนาคต ซึ่ง อาหารสามมิติ (3D printing food) เป็นหนึ่งในนั้น
อาหารสามมิติ (3D printing food) คืออะไร
อาหารสามมิติ (3D printing food) คือ เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ โดยการขึ้นรูปทีละชั้น ทำให้สามารถออกแบบผลิตภัณฑ์อาหารที่มีโครงสร้างซับซ้อนหลากหลายรูปทรงได้ และสามารถเติมสารอาหารต่างๆ เข้าไปในองค์ประกอบอาหารเพื่อเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการ พร้อมการควบคุมปริมาณองค์ประกอบต่างๆ ได้อย่างละเอียดและแม่นยำ
3 เทคนิคหลัก ในการพิมพ์อาหาร 3 มิติ
- การพิมพ์แบบ Extrusion-based หรือ Fused Deposition Method (FDM)
เทคนิคนี้แพร่หลายมากที่สุด เนื่องจากขึ้นรูปเป็นผลิตภัณฑ์อาหารได้ง่าย และ เครื่องพิมพ์ 3 มิติที่ใช้มีราคาไม่สูงมากสำหรับรุ่นเริ่มต้น เมื่อเปรียบเทียบกับเทคนิคอื่น ผลิตภัณฑ์อาหารที่ขึ้นรูปโดยเทคนิคนี้ เช่น ช็อกโกแลต พาสต้ารูปทรงฟรีฟอร์ม เนื้อสัตว์ ผลิตภัณฑ์อาหารผู้สูงอายุ
- การพิมพ์แบบ Powder Bed Fusion หรือ Selective Laser Scanning
เทคนิคนี้พิมพ์ชิ้นงานโดยการเกลี่ยวัตถุดิบอาหารที่มีลักษณะเป็นผงให้เป็นชั้นบางๆ แล้วใช้ลำแสงเลเซอร์ยิง เพื่อให้ผงวัตถุดิบหลอมตัวประสานเข้าด้วยกัน แล้วทำซ้ำเช่นนี้ในชั้นถัดๆไป
จนได้ผลิตภัณฑ์ที่มีลักษณะตามที่ออกแบบไว้
เทคนิคนี้มีต้นทุนการผลิตที่สูงกว่าเทคนิค FDM แต่มีศักยภาพสูงสำหรับวัตถุดิบที่มีลักษณะเป็นผง และสามารถใช้ออกแบบผลิตภัณฑ์ขนมหวานที่ทำจากน้ำตาล ให้มีขนาด และรูปร่างเฉพาะหรือซับซ้อน และช่วยลดปริมาณวัตถุดิบในกระบวนการผลิตได้
- การพิมพ์แบบ Binder Jetting
เทคนิคนี้คล้ายกับการพิมพ์แบบ Powder Bed Fusion แต่ใช้การพ่นของเหลว เพื่อประสานผงวัตถุดิบเข้าด้วยกันในตำแหน่งที่ต้องการ โดยทำซ้ำไปมาจนได้ผลิตภัณฑ์อาหารตามที่ต้องการ เพื่อนำไปผ่านกรรมวิธีในขั้นตอนสุดท้าย เช่น การอบ เป็นต้น นิยมใช้เทคนิคนี้กับผลิตภัณฑ์ในกลุ่มเบเกอรี่ และขนมหวาน ให้มีลักษณะเนื้อสัมผัสที่เป็นเอกลักษณ์
โดยเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ มีพัฒนาการมานานกว่า 30 ปีแล้ว และมีวิวัฒนาการอย่างรวดเร็วในช่วง 5 ปีที่ผ่านมา เนื่องจากเข้าสู่โลกดิจิทัล ภาคอุตสาหกรรมผลักดันแนวคิด Industry 4.0 ในการผลิตกันมากขึ้น เช่น ผลิตภัณฑ์รองเท้ายี่ห้อ ADIDAS ที่มีพื้นรองเท้าออกแบบให้รับแรงแตกต่างกันในแต่ละส่วนขึ้นกับรูปร่างของผู้ใส่ แต่ยังไม่เป็นที่แพร่หลายมากนักในอุตสาหกรรมอาหาร
ที่มา : ทีมวิจัยวัสดุศาสตร์อาหาร ศูนย์เทคโนโลยีโลหะ และวัสดุแห่งชาติ