เทคโนโลยีทางวัสดุศาสตร์และการพิมพ์ 3 มิติ มีการพัฒนามากขึ้นทุกวัน ในปัจจุบันนี้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติได้เข้าสู่อุตสาหกรรมอาหารแล้วซึ่งเป็นการผสมผสานกันระหว่างอาหารและเทคโนโลยีได้อย่างลงตัว สามารถเปลี่ยนอาหารและขนมแบบเดิมๆ ให้เป็นอาหารที่กินได้ทั้งจาน รวมถึงภาชนะที่ใส่อาหารและขนมนั้นด้วย การพิมพ์อาหาร 3 มิติสามารถทำอาหารจากวัสดุธรรมชาติ และส่วนประกอบที่แตกต่างกันได้ ในอดีตอาจคงเป็นแนวคิดนิยายวิทยาศาสตร์มากกว่าที่จะทำได้จริง แต่ปัจจุบันได้กลายเป็นความจริงแล้ว PETROMAT ขอนำทุกท่านเข้าสู่โลกแห่งอาหารจากการพิมพ์ 3 มิติกันเลยค่ะ

3D Food printing เป็นการนำเอาเครื่องพิมพ์ 3 มิติมาปรับปรุงให้ส่วนประกอบภายในเครื่องสามารถพิมพ์อาหารที่สามารถรับประทานได้ออกมาจริง ซึ่งเครื่องพิมพ์ต้องมี Hardware และ software ที่สนับสนุนการทำงานในการพัฒนาสูตรอาหาร จัดเก็บสูตรอาหาร และพิมพ์อาหารออกมา


วัตถุดิบที่สามารถนำมาใช้กับ 3D Food printer

เครื่องพิมพ์ 3 มิติส่วนใหญ่จะเน้นไปที่อาหารหวานแต่ก็มีวัตถุดิบอื่น ๆ ที่สามารถนำมาประยุกต์ใช้กับเครื่องพิมพ์ ได้แก่
1) กลุ่มผักและผลไม้ เช่น แอปเปิล แอปพริคอต อะโวกาโด กล้วย หัวบีท มะละกอ ฟักทอง มะม่วง แครรอท ผักโขม
2) กลุ่มธัญพืช เช่น ข้าวบาร์เลต์ ข้าวโพด ข้าวโอ๊ต ข้าว แพนเค้ก พาสตา พิซซา แป้งโดว์ ควินัว

3) กลุ่มโปรตีน เช่น เนื้อวัว เนื้อไก่ เนื้อปลา เนื้อหมู ถั่ว เต้าหู้ แมลงต่าง ๆ
4) กลุ่มอาหารข้นและเหลว เช่น ซอสหอยนางรม น้ำจิ้มอาหารทะเล เจลลี่


5) กลุ่มผลิตภัณฑ์จากนม เช่น เนย ชีส ครีม วิปครีม โยเกิร์ต

6) กลุ่มขนมหวาน ได้แก่ คุกกี้ ช็อคโกแลต น้ำตาลไอซิ่ง ไอศครีม


ข้อได้เปรียบของ 3D Food printing

การทำ 3D Food printing สามารถเปิดโอกาสในการผลิตอาหารที่มีความสมบูรณ์แบบมากขึ้น รวมถึงเปิดโอกาสให้ผู้ผลิตได้ใช้โปรตีนประเภทใหม่ ๆ กลิ่นรสใหม่ ๆ texture ใหม่ ๆ ลดของเสียจากตัดแต่งอาหาร และยังแก้ปัญหาเรื่องการขาดแคลนอาหารได้อีกด้วย

ข้อได้เปรียบของ 3D Food printing ประกอบด้วย

1) การออกแบบอาหารและการนำเสนออาหารให้แก่ลูกค้าแต่ละราย

การนำเสนออาหารเป็นจุดขายสำคัญที่ทำให้อาหารจานนั้นดูมีมูลค่าเพิ่ม น่ารับประทาน การออกแบบอาหารและการนำเสนออาหารที่เหมาะกับความชอบของลูกค้านั้นเป็น mega-trend ที่เกิดขึ้นในปัจจุบัน โดย 3D Food printing สามารถสร้างสรรค์อาหารได้อย่างอิสระ เช่นการพิมพ์แบรนด์ โลโก้ ลายเซ็น ตัวอักษร ไว้บนอาหาร

หรือสามารถเพิ่ม chef story telling theme ได้ตามจินตนาการ เช่น อาหารที่เสิร์ฟในงานแต่งงาน อาหารค่ำวันครบรอบวันแต่งงาน อาหารที่พิมพ์ออกมาเป็นรูปทรงทางเลขาคณิตต่าง ๆ เช่น ลูกบาศก์ ทรงกลม ทรงพีรามิด ฯ


2) สนับสนุนการทำงานของ chef

ในอนาคต การสอน Chef มืออาชีพในโรงเรียนสอนการทำอาหารจะมีการสอนเทคนิค 3D food printing เนื่องจาก เป็นระบบอัตโนมัตที่มีความแม่นยำ สามารถทำงานได้ละเอียดในระดับที่ไม่สามาถทำได้ด้วยมือคน  สร้างกลิ่นและรสสัมผัสใหม่ ๆ ทำซ้ำได้เหมือนกันทุกครั้ง และมีของเสียที่เกิดขึ้นในกระบวนการทำอาหารน้อยมาก


3) ด้านสุขภาพ

การรับประทานอาหารจาก 3D Food printing ยังช่วยตอบโจทย์ในเรื่องการดูแลสุขภาพของผู้บริโภคได้อีกด้วย โดยเราสามารถเลือกผสมวัตถุดิบที่ดีต่อสุขภาพ ไม่จำเป็นต้องผสมสารเคมี สารปรุงแต่ง สี กลิ่นหรือสารกันบูด นอกจากนี้ ปริมาณอาหารที่ผลิตจาก 3D Food printing จะถูกชั่งตวงวัดอย่างละเอียดและแม่นยำ โดยเครื่องพิมพ์สามารถบันทึกข้อมูลสารอาหาร ประเมินภาวะสุขภาพของผู้บริโภค และสามารถปรุงอาหารให้เหมาะกับความต้องการของแต่ละคนได้ ยกตัวอย่างเช่นอาหารสำหรับผู้ที่มีภาวะกลืนลำบาก (Dysphagia diets) ส่วนใหญ่มักอยู่ในลักษณะอาหารปั่นข้นหนืด เมื่อผู้บริโภคต้องบริโภคอาหารปั่นเป็นเวลานานทำให้ความอยากอาหารลดลง ส่งผลให้บริโภคได้น้อยลง และนำมาสู่ภาวะขาดสารอาหารหรือทุพโภชนาการได้ จึงมี

การนำเทคโนโลยี 3D Food printing มาใช้ขึ้นรูปเป็นผลิตภัณฑ์ที่หลากหลาย เช่น มันฝรั่งต้ม แครอท และเนื้อสัตว์ โดยทำให้มีรูปร่างคล้ายผลิตภัณฑ์จริง กระตุ้นให้ผู้บริโภคมีความอยากอาหารมากขึ้นรวมทั้งอาจผสมยาประจำตัวต่าง ๆ ลงไปด้วย ซึ่งนอกจากจะช่วยแก้ปัญหาในเรื่องการรับประทานยาสำหรับผู้บริโภคบางกลุ่มแล้ว ยังช่วยปรับเปลี่ยนพฤติกรรมและควบคุมปริมาณอาหารที่บริโภคในแต่ละมื้อได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยโรงพยาบาลบางแห่งในต่างประเทศได้เริ่มนำเทคโนโลยีนี้มาปรับใช้งานบ้างแล้ว


4) บริบทขอความยั่งยืนด้านอาหาร

ในปี 2050 คาดว่าประชากรโลกจะมีจำนวนสูงถึง 9 พันล้านคน กระบวนการผลิตอาหารด้วยเทคโนโลยีปัจจุบันไม่เพียงพอต่อความต้องการ ดังนั้นความยั่งยืนด้านอาหารเป็นสิ่งที่ต้องคำนึงถึงเป็นอย่างมาก การทำปศุสัตว์ในปัจจุบันใช้ทรัพยากรในปริมาณที่สูงมาก ทั้งการใช้พื้นที่ การใช้น้ำจืดและการใช้พลังงานในการเลี้ยงสัตว์ การนำ 3D food printing มาประยุกต์ใช้จะส่งผลให้สามารถนำโปรตีนประเภทอื่น ๆ เช่น เห็ด ผักต่าง ๆ สาหร่ายหรือแมลงชนิดที่เหมาะสมมาแปรรูปให้มีความเหมือนเนื้อสัตว์ ทั้งในเรื่องรูปลักษณ์ รสชาติ รสสัมผัสและคุณค่าทางโภชนาการ


3D food printing ยังเป็นเทคโนโลยีที่มีศักยภาพต่อการพัฒนาอุตสาหกรรมอาหารในอนาคตอย่างมาก อีกทั้งจะช่วยลดปริมาณอาหารเหลือทิ้ง (food waste) ซึ่งเป็นความท้าทายหนึ่งของอุตสาหกรรมอาหารที่ต้องการจัดการกับของเหลือทิ้งจากขั้นตอนการเตรียมอาหารเพื่อบริการ รวมถึงอาหารที่บริโภคและของเหลือจากการบริโภค ทั้งนี้อาหารเหลือทิ้งบางชนิดยังอุดมไปด้วยสารอาหารสำคัญและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ (bioactive compounds) ที่สามารถนำมาเปลี่ยนสภาพให้เป็นฟูดอิงก์ (food ink) เพื่อนำไปใช้ในการขึ้นรูปด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์อาหาร 3 มิติได้ นับเป็นการสร้างมูลค่าเพิ่มให้แก่อาหารเหลือทิ้ง และลดปริมาณการสูญเสียในห่วงโซ่การผลิตอาหารอีกด้วย


จากตัวอย่างที่กล่าวมาทั้งหมด สามารถกล่าวได้ว่า 3D food printing เป็นเทคโนโลยีการผลิตอาหารแบบใหม่ที่มีความยืดหยุ่นสูง ผู้บริโภคสามารถออกแบบ ทำอาหารตามรูปร่าง สัดส่วนของผสม และรสชาติได้เองอย่างที่ต้องการ ช่วยลดการสูญเสียของอาหารได้มาก แม้ว่าปัจจุบัน 3D food printer ยังมีราคาสูง (ราคาเริ่มต้นตั้งแต่หลักหมื่นถึงแสนบาท) และไม่สามารถทดแทนการปรุงอาหารแบบดั้งเดิมที่สามารถใช้วัตถุดิบสดใหม่ได้ แต่เทคโนโลยีนี้กำลังจะเติบโตอย่างรวดเร็วในอุตสาหกรรมอาหาร เนื่องจากแรงขับเคลื่อนในยุคดิจิทัล โดยเฉพาะเทคโนโลยีด้าน Internet of Things (IoT) ที่ทำให้ผู้บริโภคสามารถเชื่อมต่อข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวันและสุขภาวะของตนเอง รวมถึงการเข้าถึงฐานความรู้ต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยี 3D food printing ได้แบบไร้ขีดจำกัด โดยผ่านการใช้งานโทรศัพท์มือถือหรืออุปกรณ์สวมใส่ที่เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตได้ (wearable devices) ไม่แน่ว่าในอนาคตอันใกล้นี้ เราอาจจะมี 3D food printer ใช้กันในครัวเรือนคล้ายกับการใช้งานเตาไมโครเวฟในปัจจุบันก็เป็นได้

แหล่งข้อมูลอ้างอิง

เรื่องโดย ดร.ทัศชา ทรัพย์มีชัย