SLU-nyhet

3D-printning av livsmedel baserat på åkerböna

Publicerad: 17 november 2021
Foto av Fanny Knab

Under det senaste året har det forskats på 3D-printning av mat vid Molekylära vetenskaper, SLU. Fanny Knab praktikstudent från Frankrike har varit mycket involverad i projektet.

Hon beskriver själv sitt projekt med 3 ord: berikande, användbart och futuristiskt.

Fanny fortsätter jag tror att min forskning och arbete kommer vara användbart för framtiden, av våra dagliga konsumtionsvanor. Mitt femmånaders projekt är en liten del av allt jobb som behövs innan kommersialiseringen av 3D printade livsmedelvaror, men det är ett litet steg i rätt riktning som jag är stolt över.

 I franska tidningar så kan man läsa om teknologin, jag förutspår att man kommer kunna köpa 3D-printad mat i butik inom 5-10 år.  Det finns vissa företag som är i slutfasen av sin produktutveckling. Teknologin 3D-printing kan lösa flera problem vid livsmedelsproduktion och forskarrönen är på rätt spår.

Fler olika företag försöker ta fram och utveckla 3D-printade livsmedel. Trots det är det svårt att förutse när vi kommer se 3D-printade produkter i våra butiker. Kanske finns det en möjlighet att inom 10 till 20 år ha en egen 3D-printer vid matlagning hemma på köksbänken.

Teknologin 3D-printing har funnits sedan 1980 talet, men det är de senaste åren som 3D-printning av livsmedel har blivit en aktuell fråga. I nuläget så finns det inga 3D printade livsmedelsprodukter på marknaden men ett antal aktörer håller på att utveckla 3D printade produkter som troligen kommer att lanseras i mindre skala inom de närmaste åren. Exemplen på 3D printade livsmedel som vi kan komma se inom den närmaste framtiden är t.ex. växtbaserade kött- och laxliknande stekar och filéer.

Den här teknologin gör det också möjligt att minska matsvinnet, kombinera olika ingredienser och skapa helt nya konsistenser. Revo Foods, ett österrikiskt företag, har med hjälp av 3D-printning lyckats skapa en vegansk rökt lax genom att kombinera ingredienser som ärtprotein, alger och fibrer. Det här kan även hjälpa till att lösa problem med överfiskning och förstöring av havet samtidigt som tungmetaller i skaldjur kan undvikas. Dessutom så kan Österrike, som saknar kust, profilera sin med en egen "lax-produktion".

Fanny Knab, utbytesstudent vid SLU från AgroSup i Dijon, Frankrike, använde stärkelse, protein och fiberfraktioner från åkerbönor för att skapa ett ätbart bio-bläck.

Här är Fannys egna ord om sitt projekt:

I mitt projekt så använde jag tre åkerbönsfraktioner; protein, stärkelse och fibrer för att göra ett ätbart biobläck. Jag printade olika objekt lager för lager. 3D-printing är en teknologi som gör det möjligt att anpassa livsmedelsprodukter efter konsumentens preferenser, både utseende- och näringsmässigt.

3D printer under arbete
3D printer at work
3D printer
3D printing "bean bites"
Utskrivna "bean bites"
Printed "bean bites"

Teknologin kan användas för att skapa mer tilltalande och lockande och dessutom individanpassade rätter för t.ex. äldre med sväljningssvårigheter, som kan få en broccolipuré i form av en broccoli eller kycklingpatén i form av en kycklingklubba.

Produktutveckling var en stor del av Fannys projekt. Total gjorde hon 51 olika typer a bio-bläck med olika mängder av ingredienserna eller med olika förbehandlingar. Bio-bläcken utvärderades sedan på printbarhet och utseende som 3-printat objekt. Frystorkning var det bästa efterbehandlingsmetoden inför texturanalysen. Tolv utav 51 olika bio-bläck var printbara.

Eftersom  3D-printing är en ny metod finns det mycket man måste ta hänsyn till…. Konsistensen av bläcket och printerns parametrar är de viktigaste faktorerna. Bio-bläcket får inte vara för styvt för att printas ut samtidigt som den ska kunna hålla sin form efter att ha 3D printas.

Innan 3D-printade produkter kan lansera på marknaden så måste ett antal produktionssvårigheter lösas. Livsmedelssäkerhet kan vara ett problem, särskilt vid individanvändning. Ingredienserna som kan användas begränsas av sin printbarhet och olika behandlingar kan ha en stor påverkan på den slutliga printade produkten. Ökad energiförbrukning är en annan fråga som behöver beaktas.

Den största utmaningen med 3D-printingen i forskningen som jag upplevt var att hantera och utvärdera effekten av olika parametrarna som, mängden ingredienser, olika förbehandlingar, print-tryck, storlek av munstycket, print-mönster, objektets storlek, efterbehandling mm…

Med påverkan av många parametrar så är det svårt att differentiera effekten av varje individuell ingrediens.  Att dokumentera varje resultat var kritiskt. Sedan så hade jag problem med printern ett antal gånger vilket ökade på svinnet och var en tidsförlust.

Att praktisera i ett främmande land kan vara en utmaning särskilt under en pandemi. I Fannys fall så påverkades inte själva projektet av pandemin men i stället begränsade utbudet sociala aktiviteter som är en del av vår tillvaro.

Fanny fortsätter: Jag hade tur att komma till Sverige ett land med mycket lindriga restriktioner. Coronasituationen var inte ett problem i själva projektet. Jag åkte till universitetet och jobbade i labbet nästan varje dag. Vi åt lunch tillsammans och jag hade sociala interaktioner på arbetsplatsen. Jag slapp jobba framför en skärm hela dagarna, min arbetsdag kändes som en vanlig arbetsdag.

I början var det svårt att träffa vänner, jag bodde själv och alla barer restauranger där man annars träffar nya kontakter stängdes 20:00. Alla typer av sociala evenemang var inställda. Jag var verkligen tvungen att anstränga mig för att hitta mina vänner i Sverige. Under normala omständigheter så är Uppsala fullt av studenter och aktiviteter.

Praktiken är en obligatorisk del av Fannys studier till livsmedelsingenjör:

Under min praktik så har jag lärt mig att vara mer självständig och ansvarstagande. Jag lärde mig flera färdigheter i labbet, jag insåg också att forskning är en komplicerad och långdragen process. Det är viktigt att ge sig tiden att reflektera på sina resultat. Jag förbättrade också min skriftliga och muntliga engelska.

I Frankrike så har Fanny ett år kvar av sina studier till dubbeldiplom: ”Food Science Engineer + Administration and Industries Management Master”.

Vad vill du göra i framtiden

I framtiden så hoppas kunna jobba utomland Tyskland , Nederländerna eller Schweiz). Jag skulle vilja jobba inom industrin någon gång som projektledare eller linjechef  eller starta ett eget företag. Jag kommer definitivt ha 3D-printing i mina tankar!

 

 

Fakta:

Fanny Knab studerar till livsmedelsingenjör vid AgroSup Dijon i Frankrike. Som del av hennes studier har hon genomfört en 5-månaders praktik om 3D printning av fababöns-baserade livsmedel på SLU. Hon har varit positionerad vid Maud Langtons lab, Ultuna med Klara Nilsson och Mathias Johansson som hennes handledare.


Kontaktinformation

Klara Nilsson, doktorand

Inst. för molekylära vetenskaper, The Maud Langton Lab

klara.nilsson@slu.se

 

Mathias Johansson, doktorand

Inst. för molekylära vetenskaper, The Maud Langton Lab

mathias.johansson@slu.se