Les aliments imprimés en 3D offrent de nouvelles possibilités telles que les designs complexes, la cuisson automatisée, la fabrication en masse et les repas personnalisés. Mais remplaceront-t-elles les méthodes traditionnelles que nous connaissons aujourd’hui?

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Imaginez que vous vous mettez dans la cuisine de la grande maison intelligente du futur. Entre votre poêle connectée et le grille-pain compatible IoT, se trouve une imprimante alimentaire 3D, capable d’imprimer et de cuisiner vos plats préférés avec une seule touche d’écran.

Selon la société d’impression alimentaire 3D Natural Machines, ce concept n’est pas loin de devenir une réalité. D’autres, comme le spécialiste de l’impression de pizzas BeeHex, pensent qu’il ne faudra que quelques années avant qu’elle ne devienne une caractéristique commune non seulement à la maison, mais aussi dans les cuisines de restaurants et les entreprises commerciales.

Sur la route des repas imprimés en 3D

Jusqu’en 2014, les imprimeurs de produits alimentaires 3D se sont concentrés principalement sur les confections complexes et riches en sucre. Ensuite, une entreprise basée à Barcelone a fait des pas de géant vers l’impression 3D, quelque chose que vous pourriez manger pour le dîner.

Natural Machines est une société d’impression d’aliments en 3D et d’IoT et le fabricant de la première imprimante d’aliments en 3D pour faire des aliments salés et sucrés avec des ingrédients frais. Fondée en novembre 2012, l’entreprise s’est d’abord concentrée sur l’impression 3D de bonbons et de collations avant de se recentrer sur les bonnes habitudes alimentaires de Lynette Kucsma, PDG et co-fondatrice.

En découvrant le concept de l’impression d’aliments en 3D, Kucsma voulait savoir pourquoi ils ne pouvaient pas utiliser leurs propres ingrédients frais et sains plutôt qu’une capsule alimentaire préremplie pour imprimer des confiseries. De plus, sa co-fondatrice était propriétaire d’une boulangerie et voulait distribuer son produit dans le monde entier, mais elle a été retenue parce qu’il était trop cher.

« Les dépenses n’étaient pas les ingrédients ou la main-d’œuvre qui ont servi à fabriquer ces gâteaux, mais c’est l’emballage et la conservation, la congélation, l’expédition qui ont fait de ces gâteaux des produits dont le prix est assez astronomique », a déclaré M. Kucsma.

L’entreprise avait besoin d’une solution qui permettrait la fabrication de masse dans plusieurs pays à travers le monde, ainsi que quelque chose qui pourrait imprimer une plus large gamme d’aliments que la simple confiserie.

En 2014, Natural Machines a lancé Foodini, une imprimante alimentaire Android 3D de 10 kg, alimentée par Android, actuellement en production et disponible pour certains clients. Les utilisateurs de Foodini ont juste besoin d’une connexion Wi-Fi pour choisir des recettes à partir du site communautaire de Natural Machines, qu’ils peuvent également faire à distance depuis un smartphone ou une tablette. Ils peuvent choisir parmi une bibliothèque de formes ou créer leur propre bibliothèque pour imprimer.

Jusqu’ à cinq capsules alimentaires peuvent être chargées simultanément dans l’imprimante. Elle a également des buses de différentes tailles pour s’adapter aux différentes textures, ce qui signifie que des additifs comme la maltodextrine ne sont pas nécessaires dans l’aliment pour conserver sa forme.

« Dès le premier jour, nous avons conçu Foodini pour travailler avec des aliments, et nous l’avons toujours conçu pour travailler avec des aliments frais », a dit Kucsma. « Nous avons donc intégré un grand nombre des systèmes que nous utilisons, beaucoup des logiciels que nous utilisons – c’est personnalisé pour travailler avec les aliments; nous avons des matériaux de qualité alimentaire. Vous pouvez imprimer tout ce que vous voulez sans rien ajouter – vous n’avez pas besoin d’agents gélifiants, nous n’avons pas besoin d’additifs. »

Foodini n’est pas adapté à l’impression de tous les types d’aliments, et n’ a jamais été conçu pour imprimer tous les types d’aliments, pas plus qu’il n’ a jamais été conçu pour le faire; il existe plutôt certains produits alimentaires où l’imprimante 3D excelle, comme les craquelins ou certaines formes de pâtes alimentaires – la plus petite taille de buse de Foodini peut imprimer aussi fin que 0,5 mm, ce qui serait difficile à réaliser à la main.

« Nous utilisons beaucoup d‘intelligence artificielle et de vision artificielle pour observer ce qui se passe afin de pouvoir ajuster les choses aussi rapidement que nécessaire et imprimer le plus rapidement possible », a dit Kucsma. « Si tu parles de crackers , tu peux faire ça en 20 secondes, tu peux faire une pizza personnalisée en 5 minutes. »

Foodini est actuellement un produit B2B qui est progressivement déployé dans les cuisines professionnelles et d’autres entreprises. Sur la base des retours d’expérience du marché, Natural Machines ajustera ensuite le produit dans le but de cibler également les utilisateurs à domicile.

Une fois que Foodini atteindra les utilisateurs de la cuisine à domicile, il sera bénéfique pour les gens qui n’aiment pas cuisiner ou qui ne peuvent pas cuisiner autrement. Même pour ceux qui cuisinent souvent, ce sera toujours une proposition intéressante pour les moments où ils n’ont pas le temps. Natural Machines ne suggère pas que les aliments imprimés en 3D devraient remplacer les méthodes de cuisson traditionnelles, mais avec des ingrédients frais et sains, il devrait certainement s’agir d’une option qui produira des résultats plus appétissants que les aliments provenant d’un plat micro-ondable.

Foodini permettra également aux utilisateurs à domicile de fabriquer certains aliments semblables à ceux fabriqués par les producteurs de masse, mais cette fois-ci avec des ingrédients contenant moins de sel, d’huile et d’additifs artificiels. Kucsma a comparé une imprimante alimentaire 3D à  » une usine alimentaire réduite à la taille d’une boîte qui repose sur votre comptoir alimentaire  » ou à  » une mini usine de fabrication dans votre cuisine ».

Elle pense aussi que nous sommes « à la merci de ce que les fabricants d’aliments décident de produire pour nous » et qu’en optant pour les aliments imprimés plutôt que pour les aliments transformés dans les magasins, nous pouvons manger plus sainement. Les fabricants sont également conscients de la façon dont les imprimantes alimentaires 3D peuvent affecter leur activité et peuvent modifier leurs produits en conséquence.

L’impression 3D pourrait également réduire le gaspillage de nourriture, car elle permet la reproduction d’aliments « laids ». Natural Machines a présenté Foodini lors du Congrès mondial des produits de la mer en septembre à Reykjavik, en Islande, et sa capacité à retraiter les coupes de poisson en formes plus attrayantes. L’entreprise travaille avec Matís, un institut islandais d’alimentation et de biotechnologie, pour imprimer en 3D des coupes nutritives de poissons qui sont souvent laissés sur les os et qui sont jetés lors de la fabrication en série.

Kucsma a dit qu’il y a un concept de fruits et légumes, de viandes et de poissons « laids » que les gens ne veulent pas manger parce qu’ils ont l’air non conventionnels. Cela signifie qu’ils ne passent souvent pas le contrôle de qualité et sont jetés, bien qu’ils soient parfaitement bons.

Alors que la population mondiale devrait atteindre 9 milliards d’ici à 2050, date à laquelle les systèmes agricoles seront incapables de fournir des denrées alimentaires à tous, selon l’Organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture, la lutte contre le gaspillage alimentaire pourrait contribuer à la durabilité. Nous pourrions également réduire les emballages en plastique si nous pouvions apporter nos propres capsules alimentaires réutilisables dans un magasin, les remplir et les imprimer chez nous.

« Je pense que nous allons avoir beaucoup de choses différentes qui vont se réunir pour faire fonctionner le développement durable, mais je pense que l’impression 3D sera une grande partie de cela », a dit Kucsma.

A la recherche de la perfection: Restaurants haut de gamme


Parmi les utilisateurs de l’imprimeur Foodini, on trouve La Enoteca de Barcelone, dirigée par le chef étoilé Paco Perez. Pour un plat particulier, il imprime une purée de fruits de mer en forme de fleur complexe ressemblant à du corail de mer, garnie de caviar, d’oursins, de sauce hollandaise et d’une mousse de carottes.

Selon Kucsma, les chefs étoilés comme Perez utilisent Foodini pour deux raisons principales. Tout d’abord, il y a le facteur présentation: une imprimante 3D peut construire des formes complexes et atteindre une échelle de précision que la main humaine ne pourrait pas atteindre.

« Je sais que les gens réduisent un peu la présentation des aliments, mais nous mesurons tous notre alimentation dès qu’on la regarde », explique Kucsma. « Il y a beaucoup de chefs, surtout ceux qui sont haut de gamme en ce moment, qui sont toujours en compétition[pour faire] quelque chose de nouveau, d’innovant et de créatif. C’est donc un autre outil qui les aide à le faire. »

« Nous mangeons avec nos yeux autant qu’avec nos bouches », a dit Kucsma. « La présentation de la nourriture est très importante. »

Deuxièmement, les imprimantes 3D sont capables d’effectuer un travail de préparation plus cohérent à grande échelle, ce qui permet au chef cuisinier de s’acquitter de tâches moins subalternes. Kucsma a donné l’exemple d’un chef qui utilise Foodini pour une quiche qui consiste à imprimer des cercles les uns sur les autres.

« Peut-il le faire à la main? Probablement. Aurait-il des cercles parfaits? Probablement pas. Mais pourquoi devrait-il passer son temps à faire 50 ou 100 de ces tâches à la main, alors qu’il peut le faire à la machine, l’automatiser et aller faire d’autres choses? Donc, même si certaines choses peuvent être assez simples, si la machine peut le faire plus rapidement et l’automatiser, c’est ce que les chefs ont tendance à faire.

 

ByFlow, basée aux Pays-Bas, se qualifie d' »experte » de l’impression alimentaire 3D, après avoir été spécialisée dans l’impression 3D depuis 2009. Son imprimante portable « Focus » 3D est actuellement vendue comme produit B2B, optimisée pour les desserts, y compris les chocolats et les meringues. L’entreprise a déclaré que les chefs cuisiniers et pâtissiers utilisent quotidiennement Focus « pour expérimenter des textures et des formes, économiser du temps et de l’argent, créer de nouveaux designs et étonner leurs clients ».

Les clients de ByFlow dans le secteur de la restauration comprennent jusqu’ à présent La Boscana à Barcelone, dirigée par Joel Castanye et Mateu Blanch. Le restaurant utilise à la fois Focus et Natural Machines Foodini, non seulement dans les cuisines, mais aussi devant les clients pour qu’ils puissent voir leurs plats prendre vie.

Blanch et Castanye ont également travaillé comme conseillers culinaires pour le projet d’impression 3D de Food Ink l’année dernière: un restaurant pop-up à Shoreditch, Londres, où des éléments clés de l’expérience gastronomique – le mobilier, les ustensiles et la nourriture – ont été imprimés en 3D. Les convives ont eu droit à neuf plats préparés devant eux par l’imprimante Focus.


Le pop-up était également ouvert au public pour faire goûter des encas imprimés en 3D, et pour « se familiariser  » avec les imprimantes 3D et explorer leur environnement futuriste passionnant. Food Ink souhaite maintenant étendre ses activités en dehors des pop-ups, et a eu des discussions avec des entreprises basées à Singapour et à Dubaï au sujet de l’installation de restaurants d’impression 3D permanents.

On ne sait pas si cela donne ou non un aperçu de la restauration future, mais compte tenu que des imprimantes 3D ont été utilisées devant les clients pour l’expérience, cela pourrait suggérer qu’une partie de l’attraction c’est la nouveauté de faire imprimer ses aliments sous les yeux. Une fois que l’impression 3D sera omniprésente et que la nouveauté disparaîtra, les imprimantes alimentaires 3D seront-elles toujours utilisées dans les cuisines?

Josiah Citrin, deux étoiles Michelin, au Melisse à Santa Monica est un chef cuisinier qui a des réserves quant à la fonctionnalité des imprimantes 3D dans les cuisines de restaurants. En 2015, Citrin s’est associé à 3D Systems pour l’ouverture de son « laboratoire culinaire » à Los Angeles, que la société décrit comme un « showroom et un espace d’enseignement culinaire » pour présenter l’imprimante ChefPro de 3D Systems.

Au laboratoire, »les restaurateurs peuvent faire l’expérience de ce que l’impression 3D offre pour leur métier et leur proposition d’affaires », a déclaré l’entreprise. « Nous avons aussi travaillé avec des chefs cuisiniers pour développer et imprimer des recettes de confiseries, mais aussi des formules à base de fruits et légumes déshydratés, ainsi que des épices, des amidons et des protéines. »

Pour l’ouverture du laboratoire, Citrin et 3D Systems ont voulu produire le tout premier plat salé de ChefPro, auparavant axé sur la confiserie. Citrin a dit que le plat salé devait toujours inclure de la maltodextrine dans les ingrédients pour maintenir une certaine épaisseur, et il en a résulté l’idée d’un crouton imprimé en 3D pour une soupe à l’oignon française.

« Nous avons fait ce croûton imprimé en 3D et nous avons utilisé de la poudre d’oignon et un peu de couleur caramel et du sucre », dit-il. « Ensuite, nous avons fait un bouillon de boeuf très riche, sans saveur d’oignon. Nous avons mis le croûton dans un bol et nous avons versé le bouillon dessus. Il a lentement fondu et brisé le croûton imprimé en 3D, et au fur et à mesure que vous l’avez mélangé, la saveur à l’oignon s’est complètement mélangée au bouillon de bœuf. »

 

Citrin doute également que nous verrons des imprimantes 3D dans les cuisines comme c’est le cas des micro-ondes, et croit que les aliments imprimés en 3D seront utilisés à des fins de présentation plutôt que pour toute autre application pratique.

« C’est le choc et l’impression qu’il y a, quand on le voit la première fois. Ils fabriquaient des têtes Stormtrooper pour la sortie de Star Wars; vous pouvez les mettre sur une boisson et vous pouvez les mélanger; il y a beaucoup à faire avec des cocktails. Vous pouvez réaliser des desserts personnalisés et individualisés pour des événements, des fêtes, des mariages, des événements. Je pense vraiment que c’est là que réside l’avenir, par opposition aux petits restaurants.

« Je ne vois pas ça devenir énorme dans les petits restaurants. C’est un gadget pour le plat; ce n’est pas une partie substantielle du plat. »

Le fast-food qui sort de ce monde

L’an dernier, la startup a lancé Chef 3D, une imprimante 3D qui permet d’imprimer une pizza en moins de cinq minutes. En mars suivant, elle a obtenu un investissement de 1 million de dollars, dirigé par Jim Grote et Donatos Pizza, et a développé des modèles de production commerciale de Chef 3D dans le but ultime de l’appliquer à des chaînes de pizzas à grand volume.

Chef 3D se connecte à un ordinateur qui lui indique quels ingrédients utiliser. Elle s’appuie ensuite sur des systèmes pneumatiques pour se déplacer autour d’une extrudeuse à têtes multiples – trois buses qui distribuent de la pâte liquide, de la sauce tomate et du fromage – selon les modèles stockés dans le logiciel.

La pizza a été choisie parce qu’elle était bien adaptée aux capacités de superposition du robot, selon l’entreprise. « La structure de la pizza est naturelle pour une imprimante 3D – c’est un procédé couche par couche », a déclaré Benjamin Feltner, COO de BeeHex chez TechRepublic. « Nous avons aussi imprimé des pizzas à base de pâte de chou-fleur, ce qui était la meilleure de toutes, et obtenu une superposition parfaite, ce qui est presque impossible à la main. »

BeeHex a également testé sa propre application mobile, grâce à laquelle les clients peuvent personnaliser leurs pizzas en fonction de leur forme et de leur taille. Une fois la commande passée, elle sera envoyée directement à l’ordinateur pour impression et cuisson.


BeeHex souhaite que Chef 3D soit déployé dans les parcs d’attractions, les festivals et les stades pour imprimer rapidement des pizzas personnalisées à grande échelle. Par exemple, si vous regardez votre équipe sportive préférée dans leur stade, vous pourrez commander une pizza en forme de logo de l’équipe via l’application dans les stands. Des stations d’impression 3D autour du stade impriment la pizza et l’application vous indique quand elle est prête à être livrée.

Chef 3D pourrait même finir sur un vaisseau spatial. Les astronautes de la NASA impriment déjà une gamme d’outils et d’ustensiles en apesanteur; l’Agence spatiale se concentre maintenant sur la mise au point de solutions de rechange aux repas préemballés lyophilisés pour les astronautes.

 

Les ingrédients en poudre et déshydratés utilisés dans les capsules d’impression dureraient plus longtemps et seraient plus faciles à stocker, ce qui réduirait le gaspillage. L’entreprise prévoit également de garder le logiciel Chef 3D open-source, avec des recettes ajoutées et commercialisées par ses utilisateurs.

C’est probablement une pizza imprimée en 3D qui aurait un meilleur goût que n’importe quelle nourriture de l’espace. Mais de retour sur terre, est-ce que les pizzas imprimées en 3D à l’échelle industrielle seraient aussi bonnes que les pizzas faites à la main?

« Cela dépend des ingrédients que vous utilisez pour imprimer », selon Feltner.

« Nous pouvons obtenir le même goût, le même croustillant unique en raison du contrôle de la hauteur de la couche de pâte », dit-il.

« La seule question que les gens nous posent est de savoir en quoi les aliments imprimés en 3D sont différents des aliments faits à la main. »

« Ce n’est pas différent. C’est un robot qui prépare la nourriture. En fait, c’est plus propre, plus rapide, plus efficace et plus constant. »

Selon ByFlow, c’est juste « une question de temps et de travail de R&D » avant que les solutions d’impression 3D ne soient utilisées dans les parcs d’attractions et les stades sportifs. Et le résultat final ne sera pas forcément différent.

« L’impression 3D des aliments, c’est juste une méthode de préparation et il n’ y a pas d’ingrédients artificiels utilisés. C’est tout frais et de bon goût. »

Des aliments en gel ?

Selon une étude de la Harvard Medical School, un adulte sur 25 chaque année souffre de difficultés de mastication et de déglutition, une condition connue sous le nom de dysphagie. Cette affection, particulièrement fréquente chez les personnes âgées, peut entraîner des complications pulmonaires, une pneumonie, une déshydratation et de l’anxiété. La santé d’un patient est souvent aggravée par le désir d’éviter complètement les repas, ce qui entraîne malnutrition et perte de poids.

En 2014, l’Union européenne a donc commencé à financer le projet « Performance« , qui vise à améliorer la qualité des repas pour les résidents des foyers de soins à travers l’Europe. Le projet a rassemblé 10 partenaires privés et quatre instituts de recherche, dont l’un, la société allemande Biozoon, est spécialisé dans une gamme de texturisateurs qui modifient la consistance des aliments.

Les poudres SeneoPro de Biozoon peuvent être mélangées avec des ingrédients réduits en purée pour former une pâte ou un gel. Une fois insérés dans une cartouche d’une imprimante 3D, ces « aliments lisses » peuvent être redessinés avec plus de précision pour ressembler à des aliments solides. Cela signifie qu’au lieu de compter sur des liquides et des purées peu appétissantes pour obtenir les vitamines et les minéraux nécessaires, le patient peut à nouveau profiter d’un repas solide et facile à avaler en même temps.

Mathias Kück, coordinateur du projet Performance et propriétaire de Biozoon, a déclaré que l’apparence et le goût du produit final correspondent à l’aliment original.

« Fondamentalement, un morceau d’aliment liquide est imprimé comme une encre. En quittant la tête d’impression, elle se solidifie et peut être réchauffée pour la consommation sans perdre sa texture », a-t-il déclaré.

« Quand un patient mange la nourriture, elle peut être détruite sans mâchage et s’écouler comme un gel dans la gorge. »

La performance permet également de personnaliser chaque repas en fonction de l’état de santé, de l’alimentation préférée et de l’apport vitaminique de chaque patient. Tout type de supplément peut être inclus dans les ingrédients – protéines, vitamines et minéraux – dans le but d’améliorer leur condition.


Selon la Commission européenne, plus de 1 000 foyers de soins ont mis en œuvre le concept d’alimentation saine. Pour chacun d’entre eux, les besoins alimentaires et nutritionnels d’un patient sont enregistrés sur un appareil informatique. Ces informations sont ensuite envoyées à une base de données d’une unité de production alimentaire locale où un QR code est imprimé sur une plaque. Le repas est imprimé en 3D avant d’être scellé, congelé et livré à un office de soins infirmiers. Une fois arrivé à destination, le repas est placé dans une « capsule de performance » et ensuite réchauffé dans un four à micro-ondes.

Une initiative similaire a été mise en œuvre aux États-Unis en avril à l’Université des technologies de l’information (UIT) en Utah. L’hôpital de l’université a commencé à utiliser les Foodini de Natural Machines pour créer des repas plus agréables pour les patients dysphagiques.

Selon le directeur des services de soins nutritionnels à l’hôpital Laura Robson, la nourriture qu’ils servent en utilisant Foodini est une amélioration par rapport à la « nourriture pour bébés »- comme les purées qui ont précédé, et les patients sont plus enclins à manger en conséquence.

L’avenir se prépare

Le but de cette technologie est de faciliter la vie. Pour y parvenir, il faudra encore faire progresser la technologie, rendre la livraison des aliments facile et simple et réduire les coûts. Ensuite, si les gens apprécient le goût des produits, trouvent l’usage aisé et pratique, il ne faudra pas longtemps pour les voir désirer avoir leur imprimante 3D dans la cuisine, et se lancer dans des créations originales et inédites.

Et comment vous voyez l’avenir ?

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