O que é comida impressa em 3D? Como funciona?

Com a comida impressa em 3D, pesquisadores, bioengenheiros e startups de tecnologia alimentar estão criando a versão mais inovadora da manufatura aditiva.

A comida impressa em 3D é composta por alimentos preparados através de um processo automatizado e aditivo de impressão 3D. Assim como outras técnicas de impressão, esse método constrói os alimentos camada por camada, formando estruturas complexas. No entanto, em vez de utilizar filamentos plásticos, a matéria-prima é uma resina comestível.

“Assim como blocos de Lego podem ser usados para construir estruturas de praticamente qualquer formato, a impressão 3D de alimentos permite que os fabricantes tenham maior controle sobre o formato final, o valor nutricional e as características de sabor do produto”, explicou o cientista de alimentos Bryan Quoc Le ao site Built In.

O que é comida impressa em 3D?

A comida impressa em 3D é criada por meio de um processo semiautomatizado de manufatura aditiva, no qual um filamento comestível é depositado em camadas para formar diferentes tipos de alimentos.

Essas impressoras utilizam arquivos digitais, criados com softwares de design assistido por computador (CAD), para transformar um projeto original ou pré-definido em um alimento tridimensional. Em vez de plásticos, elas trabalham com ingredientes em forma de pasta ou maleáveis, como massa de macarrão, chocolate, queijo, massa de biscoito, confeitos à base de açúcar, gelatina, carne cultivada, purê de batatas e até pizza.

O principal atrativo da comida impressa em 3D é a sua personalização, o que tem atraído grandes empresas para esse setor. Startups da área de tecnologia e saúde, por exemplo, estão explorando essa inovação para desenvolver soluções para a disfagia, um distúrbio que dificulta a deglutição. A NASA também tem investido na pesquisa de refeições nutritivas para astronautas no espaço. Além disso, diversas empresas focadas em sustentabilidade estão apostando na impressão 3D como um meio semiautomatizado de produção em larga escala, buscando transformar os métodos tradicionais da agricultura.

Como funciona a impressão de comida em 3D?

A impressão 3D de alimentos funciona de forma semelhante ao trabalho de um confeiteiro decorando um bolo com glacê. Conforme o braço mecânico se move ao longo da superfície, uma camada colorida de açúcar batido assume a forma desejada, conforme projetado pelo operador.

“Normalmente, o alimento é inserido na impressora em formato de pasta ou purê dentro de um cartucho”, explicou Justin Haines, fundador e CEO da Haines Additive Manufacturing, empresa especializada em impressoras 3D para alimentos.

Enquanto o design é carregado no sistema, o alimento dentro da máquina é aquecido. Esse processo não tem a finalidade de cozimento, mas sim de tornar o material mais maleável para facilitar a impressão.

Camada por camada, uma resina comestível é empurrada por um dispensador semelhante a uma seringa, chamado extrusor, e depositada sobre uma plataforma de impressão em pontos específicos dentro de um sistema de três eixos. Conforme o braço robótico se desloca sobre sua estrutura de alumínio, ele imprime um filamento composto por ingredientes em pó ou líquidos, conforme uma receita previamente programada.

“Quando o alimento é dispensado pelo bico de extrusão, ele cai sobre uma base fria”, explicou Haines. “Ele se solidifica rapidamente antes que o bico retorne para adicionar novas camadas e fortalecer a estrutura.”

Durante todo o processo de impressão, os alimentos perecíveis passam por uma cura instantânea. Os materiais aquecem, resfriam e endurecem em reações químicas sucessivas, garantindo que os ingredientes fiquem fixos na posição desejada, explicou Bryan Quoc Le, autor do livro 150 Food Science Questions Answered.

“Às vezes, o próprio ingrediente já tem viscosidade e firmeza suficientes para manter sua forma, como acontece com massas e géis”, acrescentou Le.

Como é o sabor da comida impressa em 3D?

O sabor de um alimento impresso em 3D deve ser exatamente o esperado, dependendo do tipo de ingrediente ou do sabor inserido no filamento da impressora.

Basicamente, o que entra na máquina é o que sai dela, sem mudanças significativas no paladar, já que o calor aplicado durante o processo de impressão não altera de forma relevante os ingredientes.

“Portanto, não há diferença perceptível no sabor”, explicou Tom Jacobs, especialista em impressão 3D de alimentos na empresa de tecnologia alimentar byFlow, que também atuou como chef profissional em restaurantes com estrela Michelin por quase uma década.

No entanto, a impressora pode influenciar as propriedades sensoriais do alimento ao criar padrões específicos de textura, conhecidos como infill, disse Jacobs. Pralinés, por exemplo, derretem de maneira diferente dependendo se são impressos ocos ou se a resina de chocolate for manipulada para alternar camadas mais duras e mais macias.

“Mas, além da textura, o sabor em si permanece o mesmo”, acrescentou.

A comida impressa em 3D é segura?

Sim, desde que seja produzida em um ambiente limpo e seguindo os protocolos de segurança alimentar. Isso inclui o uso de equipamentos higienizados e ingredientes frescos, de acordo com as normas sanitárias.

Vantagens da comida impressa em 3D

Personalização e automação parcial

A principal vantagem da impressão 3D de alimentos está na sua capacidade de personalização. O operador pode controlar o formato, a estrutura, o perfil de sabor e até o equilíbrio nutricional do prato ao integrar diferentes ingredientes no processo de impressão. Além disso, o manuseio dos ingredientes é semiautomatizado, dispensando a necessidade de montar camadas manualmente.

“A personalização pode ocorrer em vários níveis, desde imprimir seu nome ou foto em chocolate até manipular um produto em nível nutricional para atender às necessidades do seu corpo”, afirmou Jacobs.

Alimentos adaptados para necessidades nutricionais

A comida impressa em 3D também pode ser ajustada para atender a demandas nutricionais específicas. O restaurante Sushi Singularity, em Tóquio, por exemplo, cria pratos personalizados com base em testes de saúde enviados pelos clientes. Os biomarcadores são coletados por meio de amostras de saliva, urina e fezes antes da reserva.

Além disso, empresas como Biozoon e Natural Machines estão desenvolvendo tecnologia de impressão 3D para auxiliar na alimentação de idosos. Por meio da gastronomia molecular, elas criam refeições com texturas mais macias para pessoas com disfagia, que enfrentam dificuldades para engolir.

Baixo desperdício e armazenamento eficiente

A NASA fez uma parceria com a startup Beehex, do Vale do Silício, para desenvolver pizzas impressas em 3D como solução alimentar para missões espaciais de longa duração. A ideia é armazenar ingredientes em cartuchos de pasta que se mantêm frescos por longos períodos, reduzindo o desperdício e economizando espaço, fatores essenciais para missões de até cinco anos, como as planejadas para Marte.

Ferramenta de marketing

Marcas também estão explorando o potencial da impressão 3D de alimentos para campanhas promocionais. Em 2014, a Oreo surpreendeu os visitantes do festival SXSW ao imprimir biscoitos personalizados, com recheios coloridos escolhidos na hora. Da mesma forma, a Hellmann’s utilizou impressão 3D para criar caricaturas dos clientes com seu famoso molho de maionese em hambúrgueres vendidos em um food truck.

Adequado para produção em massa

Outro benefício da impressão 3D é sua escalabilidade, garantindo uniformidade na produção em larga escala. Embora muitas dessas aplicações ainda estejam em fase experimental, empresas estão investindo para adaptar essa tecnologia à indústria alimentícia, permitindo a personalização em grande volume.

Desvantagens da comida impressa em 3D

Ingredientes limitados

Como a comida impressa em 3D ainda é um mercado de nicho e não está amplamente difundida, os ingredientes específicos para esse tipo de alimentação são escassos. Atualmente, existem poucos fabricantes de “tintas alimentares” apropriadas para impressão.

“No momento, há um número limitado de ingredientes adequados para o processo de impressão 3D”, afirmou Bryan Quoc Le.

Equipamentos caros

A impressão de alimentos em 3D ainda é relativamente cara em comparação com os métodos tradicionais de produção de comida, especialmente para receitas mais complexas. Apenas a compra de uma impressora 3D de alimentos pode custar entre US$ 1.000 e US$ 5.000, segundo a plataforma de manufatura aditiva Aniwaa.

Não projetado para uso doméstico

Algumas impressoras 3D de alimentos e tecnologias associadas são grandes e exigem operadores treinados para seu manuseio. Isso é especialmente verdade no caso das carnes impressas em 3D, que podem necessitar de incubação e ambientes com temperatura controlada durante sua criação. Esses fatores tornam as impressoras de comida 3D inacessíveis para a maioria dos consumidores e, muitas vezes, inviáveis para uso doméstico.

“No momento, a impressão 3D de alimentos é mais adequada para a produção comercial em larga escala do que para o uso individual em residências, devido à sua complexidade”, explicou Le.

Textura, sabor e valor nutricional podem não ser iguais aos dos alimentos tradicionais

Embora a comida impressa em 3D tente imitar o sabor, a textura e o valor nutricional dos alimentos convencionais, nem sempre o resultado é idêntico. Isso é especialmente evidente nas carnes impressas em 3D, que podem ser feitas com células cultivadas ou proteínas vegetais em vez de cortes tradicionais de carne.

Exemplos de comida impressa em 3D

Chocolate

A fabricante britânica Choc Edge, pioneira na impressão 3D de chocolate em nível comercial, já lançou duas versões de impressoras capazes de dispensar resina de chocolate temperada para criar designs elaborados e comestíveis.

Para coleções prontas, o chocolatier artesanal Ryan L. Foote explora linhas angulares e formas arredondadas em suas criações de chocolate de luxo. Já a Barry Callebaut, por meio de seu estúdio Mona Lisa 3D, oferece pedidos personalizados de chocolates cristalizados com formatos inovadores, impossíveis de serem produzidos com métodos convencionais.

Peixe

Sem necessidade de pesca, a startup Oshi desenvolve filés de salmão vegano sem espinhas, com valores nutricionais comparáveis aos do peixe real. Outra empresa do setor, a Revo Foods, fabrica alternativas de frutos do mar, como salmão defumado, patê de salmão, gravlax e patê de atum, utilizando ingredientes como proteínas de ervilha, algas e óleos vegetais.

Purê de batatas

Entre todas as categorias, o purê de batatas pode ser um dos alimentos mais ideais para projetos de impressão 3D, graças à sua textura naturalmente moldável. Além de permitir a criação de padrões sofisticados, há um crescente interesse em utilizá-lo como base para a adição de suplementos nutricionais.

Em um estudo bem-sucedido, pesquisadores injetaram probióticos em uma mistura de purê de batatas para enriquecer seu valor nutricional, criando um alimento funcional. O experimento também teve como objetivo aprimorar a composição do filamento de batata para torná-lo mais adequado à impressão 3D.

Outro estudo, conduzido por pesquisadores das universidades Texas Tech e Ohio State, testou o uso de proteínas e lipídios em pó como aditivos para melhorar tanto a capacidade de impressão quanto o valor nutricional do purê de batatas impresso em 3D.

Carne

A Steakholder Foods está recriando bifes utilizando uma bio “tinta” derivada de células-tronco. Essa tinta é carregada em uma máquina que imprime um corte de carne com base em um design digital. Em seguida, o material impresso é incubado por semanas, permitindo que as células se diferenciem em músculos e gordura.

Pesquisadores da Universidade de Osaka, no Japão, estão seguindo um caminho semelhante ao replicar a carne Wagyu, conhecida por sua textura marmorizada e estrutura muscular única.

No setor de aves, a GOOD Meat produz frango cultivado em laboratório e impresso em 3D, já disponível para venda nos Estados Unidos e em Singapura.

A empresa de biotecnologia Modern Meadow se especializa na aplicação de proteínas, criando chips de bife e couro genuíno cultivado em laboratório em sua instalação de biofabricação de 10.000 metros quadrados no Brooklyn, Nova York. Em comparação com a pecuária convencional, estimam que seu processo utilize apenas 1% da terra, 4% da água e 55% da energia, sem a necessidade de abate de animais.

Substitutos de carne

A empresa de tecnologia alimentar Redefine Meat utiliza impressão 3D para replicar com precisão a estrutura muscular e gordurosa das carnes marmorizadas, proporcionando uma experiência sensorial semelhante à da carne convencional. Seu portfólio inclui filé-mignon vegetal, costelas de cordeiro e bratwurst à base de plantas.

De forma semelhante, a Novameat, com sede em Barcelona, imprime cortes vegetais de frango, carne bovina e peru, utilizando proteína de ervilha e fava para criar uma alternativa com textura semelhante à carne.

Já a Alt Farm, de Hong Kong, desenvolve substitutos vegetais para cortes nobres como ribeye, striploin, filé-mignon e até mesmo Wagyu, utilizando ingredientes como ervilha, soja e algas.

Massa

A marca de massas Barilla criou o projeto BluRhapsody, oferecendo um serviço exclusivo para chefs que desejam formatos personalizados de massas impressas em 3D. A base da resina alimentícia é uma mistura de sêmola de trigo durum com água, extratos naturais e corantes. O resultado são massas em formatos inovadores, como corações, estrelas, ânforas inspiradas em cerâmica e até ouriços-do-mar.

Pizza

Após colaborar com a NASA, a Beehex levou sua tecnologia de pizza impressa em 3D para o mercado comercial. Seu robô, Chef 3D, consegue preparar uma pizza de 12 polegadas em cerca de seis minutos. O processo começa com a impressão da massa, que pode assumir qualquer formato de imagem jpeg carregada no sistema, disponível nas versões tradicional, com tomate ou sem glúten. Em seguida, a máquina adiciona o molho e o queijo de escolha do cliente.

Açúcar

Atuando desde 2012, a Sugar Lab opera uma confeitaria digital que imprime doces temáticos, desde coleções inspiradas em Star Wars e crânios florais até bombons em formato de sushi. A técnica usa uma combinação de açúcar em pó e água para criar estruturas detalhadas.

Enquanto isso, o CandyFab Project desenvolveu um método para fabricar esculturas açucaradas de grande porte, fundindo açúcar granulado com ar quente para formar estruturas personalizadas.

Perguntas Frequentes

É possível imprimir comida em 3D?

Sim. A impressão 3D pode ser utilizada para criar diversos alimentos, como carne, peixe, massa, pizza, chocolate e muito mais.

Do que é feita a comida impressa em 3D?

A comida impressa em 3D é composta por uma resina ou filamento comestível, que é depositado em camadas para formar a estrutura e o formato do alimento. Os ingredientes variam conforme o tipo de comida que está sendo produzido.

A comida impressa em 3D é segura?

Sim. A comida impressa em 3D é segura para consumo, desde que seja preparada em um ambiente higienizado, com ingredientes frescos e devidamente cozida quando necessário.

Quais são as desvantagens da comida impressa em 3D?

As principais desvantagens da comida impressa em 3D incluem:

• Disponibilidade limitada de ingredientes
• Equipamentos caros
• Pouca acessibilidade para uso doméstico
• Diferenças na textura, no sabor e no valor nutricional em comparação com alimentos tradicionais

Com conteúdo do Builtin.