دانشمندان به روش همزمان پخت و پرینت سه‌بعدی مرغ پی بردند

این سناریو را تصور کنید: پس از یک روز طولانی به خانه می‌آیید و تنها با فشردن چند دکمه، یک وعده مرغ پرینت‌ سه‌بعدی‌شده‌ی خانگی را دریافت می‌کنید. این فناوری می‌تواند مایکروویوها و غذاهای منجمد را منسوخ کند. مهندسان دانشگاه کلمبیا در تلاش بوده‌‎اند تا این رؤیا را به واقعیت تبدیل کنند و حالا توانسته‌اند لایه‌های مرغ را هم‌زمان به‌صورت سه‌بعدی پرینت کنند و بپزند. دستاورد پژوهشگرها در مجله‌ی npj Science of Food منتشر شده است. قطعا این دستاورد در سطح رپلیکاتور سریال پیشتازان فضا نیست که می‌توانست وعده‌های کاملی را ترکیب کند؛ اما آغاز راه است.

هوب لیپسون، یکی از مؤلفان پژوهش، آزمایشگاه Creative Machines را در دانشگاه کلمبیا راه‌اندازی کرد. پژوهش‌های پرینت سه‌بعدی در این آزمایشگاه انجام می‌شوند. تیم او در سال ۲۰۰۷، چاپ سه‌بعدی آیتم‌های غذایی را با استفاده از سیستم شخصی Fab@Home برای ایجاد اشیای قابل خوردن سه‌بعدی طراحی کرد که دارای ترکیب‌هایی مثل رویه‌ی خامه‌ای کیک، شکلات، پنیر فراوری‌شده و کره‌ی بادام‌زمینی بود؛ اما دستگاه‌های تجاری که بتوانند به‌صورت هم‌زمان لایه‌های غذایی را چاپ کنند و بپزند هنوز ساخته‌ نشده‌اند. همچنین پژوهش‌هایی در زمینه‌ی پختن غذا با لیزر انجام شده است و تیم لیپسون این پژوهش‌ها را شاخه‌ای امید‌بخش برای آینده می‌داند. به گفته‌ی جاناتان بلوتینگر، یکی از مؤلفان این پژوهش:

پژوهشگرها از لیزر دیودی آبی (۵ تا ۱۰ وات) به‌عنوان منبع اصلی پخت‌وپز استفاده کردند؛ اما در لیزر در دماهای نزدیک و میانه‌ی مادون‌ قرمز و دمای اجاق معمولی را هم آزمایش کرده‌اند. دانشمندان برای این آزمایش، یک سینه‌ی مرغ خام را از فروشگاهی خریداری و سپس برای رسیدن به بافتی نرم و یکپارچه، آن را در غذاساز پوره کردند. آن‌ها هرگونه تاندون را از مرغ حذف و نمونه‌ها را قبل از بسته‌بندی برای محفظه‌های سرنگی پرینت سه‌بعدی، مجدداً بسته‌بندی کردند. دستگاه پخت مجهز به یک لیزر پرقدرت دیودی، مجموعه‌ای از گالوانومترهای آینه‌ای (دستگاه‌هایی که جریان الکتریکی را از طریق انحراف پرتوهای نوری کشف می‌کنند)، یک نگه‌دارنده برای پرینت سه‌بعدی سفارشی، پوشش لیزری و سینی قابل حذف مجهز بود که مرغ پرینت‌ سه‌بعدی‌شده روی آن قرار می‌گرفت. به گفته‌ی مؤلفان:

پژوهشگرها همچنین پخت و پرینت مرغ را پس از بسته‌بندی آن در بسته‌های پلاستیکی آزمایش کرده‌اند.

چپ: نمایی نزدیک از مرغ خام پوره شد که در الگوهای مربعی از پرینتر غذایی چاپ می‌شود راست: پرتوی لیزر آبی از طریق مجموعه‌ای از گالوانومترهای آینه‌ای به نمونه‌ی مرغ خام هدایت می‌شود.

اما نتیجه چه شد؟ رطوبت مرغ پخته‌شده با لیزر، دو برابر مرغ پخته‌شده با روش‌های معمولی بود و همچنین خیلی کمتر از مرغ معمولی کوچک شده بود (نیم برابر)؛ درحالی‌که طعم خود را حفظ کرده بود؛ اما انواع مختلف لیزرها نتایج متفاوتی تولید کردند. برای مثال لیزر آبی گزینه‌ی ایده‌آلی برای پخت داخل مرغ است؛ درحالی‌که لیزرهای مادون قرمز در پختن و سرخ کردن سطحی عملکرد بهتری دارند. برای بسته‌ی بندی پلاستیکی مرغ، لیزر آبی کمی مرغ را برشته کرد؛ اما لیزر مادون قرمز در برشته کردن مرغ بسته‌بندی‌شده عملکرد بهتری داشت. پژوهشگرها همچنین توانستند سطح مرغ بسته‌بندی‌شده را در الگویی مشابه گریل برشته کنند. به گفته‌ی مؤلفان:

پژوهشگرها برای اطمینان از اینکه مرغ سه‌بعدی برای مخاطبان جذاب است، نمونه‌هایی از مرغ پرینت‌ سه‌بعدی‌شده و پخته‌شده با لیزر و نمونه‌هایی از مرغ پخته‌شده به روش معمولی را به دو نفر دادند. هر دو تست‌کننده مرغ پخته‌شده با لیزر را به مرغ معمولی ترجیح دادند؛ زیرا خشکی و حالت لاستیکی آن کمتر بود و بافت جذاب‌تری داشت. یکی از تست‌کننده‌ها متوجه شد مرغ با لیزر پخته شده است و به طعم فلزی اندکی اشاره کرد که بر اثر پخت با لیزر ایجاد شده بود. بر اساس مشاهدات این تست‌کننده:

مؤلفان به توسعه‌ی روش خود برای دیگر سیستم‌های غذایی از جمله گوشت حیوانات دیگر یا غلات امیدوار هستند. در واقع گرم کردن لیزری مواد غله‌‌ای که آب بیشتری جذب می‌کنند، می‌تواند سرعت از بین رفتن رطوبت و برشته شدن دانه‌ها را در طول پخت افزایش بدهد.