In der modernen Lebensmittelproduktion hat der 3D-Lebensmitteldruck Einzug gehalten und eröffnet völlig neue Möglichkeiten für die Gestaltung und Herstellung von Speisen. Diese Technologie ermöglicht es, Lebensmittel wie Kekse und komplexe Formen auf Knopfdruck zu erstellen. Dabei wird der Teig schichtweise aus einer Kartusche aufgetragen, ähnlich wie bei einem Baumkuchen. Ein großer Vorteil dieser Methode ist die hohe Flexibilität in der Gestaltung, da keine vorgefertigten Formen benötigt werden. Alles muss jedoch digital erstellt werden, bevor der Druck beginnen kann. Laut Welt wird diese Technologie bereits in Unternehmen eingesetzt, etwa für individuell gestaltete Marzipanfiguren.
Die Anwendbarkeit des 3D-Drucks in der Lebensmittelindustrie ist vielfältig. So können mit dieser Technologie alle Lebensmittel verarbeitet werden, die in einer Kartusche pressbar sind. Während des Druckprozesses muss das Material ausreichend Zusammenhalt bieten, damit es essbar bleibt. Eine der Möglichkeiten zur Stabilisierung des gedruckten Lebensmittels besteht darin, das Material nach dem Druck zu erhitzen. Unternehmen forschen bereits aktiv an der Nachbildung faserartiger Strukturen für Fleischalternativen und proben auch die Herstellung von personalisierten pflanzenbasierten Steaks, die auf individuelle Nährstoffprofile zugeschnitten sind. Dies könnte eine maßgebliche Rolle in der Zukunft unserer Ernährung spielen und schätzungsweise in den kommenden fünf bis zehn Jahren 3D-Drucker für den Hausgebrauch bereitstellen.
Anwendungen in Gastronomie und Medizin
Die Technologie hat sich neben der gehobenen Gastronomie auch in der medizinischen Ernährung etabliert. Laut 3druck nutzen Spitzenköche additive Fertigung, um Kunstwerke aus Zucker, Teig und Schokolade herzustellen. In medizinischer Hinsicht wird der 3D-Druck verwendet, um Nahrungsmittel für Patienten mit speziellen Bedürfnissen zu kreieren. Biozoon, ein deutsches Unternehmen, produziert 3D-gedruckte Lebensmittel für Menschen mit Kau- oder Schluckbeschwerden. Auch am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf werden Kautabletten entwickelt, die speziell für krebskranke Kinder gedacht sind.
Die Möglichkeit, pürierte Lebensmittel in ansprechende Formen zu übertragen, könnte insbesondere in der Geriatrie von Bedeutung sein. Eine Pilotstudie an der Universität Erlangen-Nürnberg zeigt positive Ergebnisse, da die Akzeptanz für 3D-gedruckte Produkte bei älteren Menschen signifikant steigt. Hierbei nehmen die Teilnehmer mehr Energie und Eiweiß zu sich, was in der Altersversorgung entscheidend sein könnte.
Technologische Grundlagen und Herausforderungen
Einer der Hauptvorteile des 3D-Drucks ist, dass komplexe und einfache Formen ohne Werkzeugwechsel oder neue Gießformen hergestellt werden können. Diese Technik reduzierte die Kosten für Prototypen in der Industrie erheblich. Jedoch bestehen auch Herausforderungen: Nicht alle Lebensmittel sind für den Druck geeignet, da chemische und physikalische Eigenschaften berücksichtigt werden müssen. Probleme wie die Notwendigkeit weiterer Verarbeitungsschritte nach dem Druck, wie Kochen oder Braten, können die Effizienz der Technologie beeinträchtigen, wie in einem Artikel von DLG beschrieben wird.
Unternehmen weltweit experimentieren mit der Entwicklung von 3D-gedruckten Lebensmitteln. Dabei setzen Firmen wie Redefine Meat in Israel und Natural Machines in Spanien auf pflanzenbasierte Alternativen. Auch Insektenproteine werden erforscht, um deren Akzeptanz in der Ernährung zu fördern. Die Zukunft des 3D-Lebensmitteldrucks wird daher sowohl von technologischen Innovationen als auch von der Anpassung an die Bedürfnisse der Verbraucher bestimmt werden.