Американские инженеры подробно изучили различные режимы лазерного нагрева слоев куриного мяса, напечатанных на 3D-принтере. Они пришли к выводу, что предложенная технология приготовления обладает целым рядом преимуществ, таких как более сочное мясо и более однородная текстура, по сравнению с традиционной готовкой в печи и может найти применение в коммерческом использовании.

Исследование опубликовано в npj Science of Food.

Использование 3D-принтеров или лазерной жарки для приготовления пищи появилось не так давно. Первые упоминания 3D-печати еды датируются 2007 годом. С тех пор эту технологию опробовали на множестве продуктов, например на криогенной муке или кофейной пленке. Со временем появилось несколько платформ, которые объединяют в себе, и 3D-печать, и лазерную готовку. Такой подход обеспечивает проникающий нагрев и подрумянивание внутренних поверхностей блюда, расширяя творческий потенциал поваров.

Однако не все типы продуктов удавалось правильно приготовить таким комбинированным методом. В частности, до недавнего времени никто так и не изучал возможность одновременной печати и термической обработки лазером мяса, равно как и его органолептические свойства.

Группа инженеров из Колумбийского университета под руководством Хода Липсиона (Hod Lipson) провела масштабное исследование различных режимов лазерной готовки напечатанных на 3D-принтере слоев куриного мяса. Образцы представляли собой изготовленные из куриного пюре слои треугольной и квадратной формы.

В качестве основного лазера использовался синий светодиодный лазер с длиной волны 445 нанометров и мощностью в диапазоне от пяти до десяти ватт. В дополнительных тестах участвовали лазеры ближнего (980 нанометров) и среднего (10,6 микрон) ИК-диапазонов, а также обычная тостерная печь. Тесты проводились как для разделенных принтера и лазера, так и для комбинированной платформы. Во втором случае нагрев происходил непосредственно после печати.

(a) Печать квадратного образца на 3D-принтере. (b) Синий лазер, освещающий образец. / J. D. Blutinger et al / npj Science of Food, 2021

Авторы провели серию экспериментов, чтобы выявить влияние траекторий лазерного луча на скорость приготовления и безопасности мяса, изучить скорость остывания разных участков блюда, исследовать потерю веса при готовке, сравнить проникающую способность разных лазеров, а также исследовать возможность готовки через пластиковую упаковку.

В частности, они выяснили, что образцы, приготовленные в обычной печи, потеряли почти вдвое больше веса и объема, чем те, что были приготовлены лазером, из-за большего времени термического воздействия на весь объем. Кроме того, лазерная готовка позволила избежать подгорания с краев, которое часто возникает при готовке в печах. Сравнение же лазеров разного диапазона выявило большую проникающую способность синего лазера, в то время как инфракрасные лазеры лучше подходят для подрумянивания поверхности или готовки тонких образцов.

Авторы также сообщают, что они проводили слепое тестирование вкусовых свойств образцов, приготовленных лазерным и обычным нагревом с помощью двух дегустаторов. Они оба отдали предпочтение пище, приготовленной лазером из-за ее большей сочности и более однородной текстуры.

В заключении исследователи отмечают, что точности, доступные с помощью комбинированной техники, способны улучшить не только органолептические свойства пищи, но и их эстетический вид благодаря возможности нанесения узоров или рисунков с помощью программной настройки режима работы лазера.