Lebensmittel aus dem 3D-Drucker: Bald Normalität?
In den vergangenen Jahrzehnten hat die Küchentechnik eine rasante Entwicklung hingelegt. Küchenmaschinen, die uns Schritt für Schritt durch den Kochvorgang leiten, oder Apps, die uns an demnächst ablaufende Lebensmittel erinnern, sind längst keine Zukunftsvision mehr. Die nächste große Neuerung, die bald in unsere Küchen einziehen könnte, ist ein 3D-Lebensmittel-Drucker.
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Interessant für kleine Stückzahlen
Schon jetzt ermöglicht der 3D-Lebensmitteldruck zum Beispiel, Kekse zu produzieren. Dafür wird der Teig in eine Kartusche gefüllt und der Drucker presst ihn als ganz dünnen Faden heraus. Das Druckprinzip ähnelt einem Baumkuchen, der sich Schicht für Schicht aufbaut.
Der entscheidende Unterschied zum klassischen Backen besteht darin, dass keine bestimmte Form notwendig ist. Stattdessen kann der Drucker jeden Keks in einer anderen Form herstellen.
Doch bevor der Druck starten kann, muss der gesamte Vorgang inklusive Form einmal digital mittels Computer oder Handy gestaltet sein.
Anders als im Küchenalltag ist die Technologie in einigen Unternehmen schon im Einsatz. So können zum Beispiel Konditoreien Marzipanfiguren für Torten ausdrucken.
Derzeit sind solche individualisierten Dekorationen zwar noch recht teuer.
Trotzdem könnte sich der 3D-Drucker vor allem dort verbreiten, wo Einzelstücke oder eher geringe Stückzahlen benötigt werden. Mit einer technischen Weiterentwicklung werden langfristig aber auch hohe Stückzahlen möglich sein.
Konsistenz als Herausforderung
Grundsätzlich kann der 3D-Drucker alle Lebensmittel verarbeiten, die noch keine feste Form haben und dadurch aus einer Kartusche gepresst werden können. Die eigentliche Herausforderung ergibt sich aber erst nach dem Druck.
Denn für den Druck muss das Material mehr oder weniger flüssig sein, nach dem Druck hingegen so gut zusammenhalten, dass wir das Lebensmittel mit den Fingern oder mit Messer und Gabel essen können.
Bei speziellen Anwendungen wie zum Beispiel den erwähnten Keksen und Marzipanfiguren funktioniert das bereits. Bei anderen Materialien müssen alternative Vorgehensweisen entwickelt werden.
Denkbar ist zum Beispiel, dass das Lebensmittel nach dem Druck erhitzt wird, entweder in einem separaten Ofen oder in einer Art Backkammer direkt im Drucker.
Die Forschung arbeitet derzeit an der Nachbildung von faserartigen Strukturen. Diese werden vor allem für Fleischalternativen gebraucht. Dabei liegt die große Chance der Technologie in einer personalisierten Ernährung. Flächendeckend wird vermutlich der 3D-Lebensmitteldruck die einzige Möglichkeit sein, so eine Ernährung zu realisieren.
Eine Zukunftsvision ist zum Beispiel ein pflanzenbasiertes Steak, das der 3D-Drucker für uns zubereitet, während wir auf dem Heimweg von der Arbeit sind.
Dieses Steak ist auf unseren individuellen Bedarf abgestimmt und enthält eine Zusammensetzung aus Ballaststoffen, Proteinen oder Vitaminen, die daran angepasst ist, wie viel Energie wir verbraucht, wie viel Sport wir gemacht oder welche Aktivitäten wir für den nächsten Tag geplant haben.
Weniger Lebensmittelabfälle
Ein weiterer großer Pluspunkt der Technologie liegt darin, dass sie ermöglicht, eher nach Bedarf zu produzieren. Das könnte dazu beitragen, dass weniger Lebensmittelabfälle entstehen.
Gleichzeitig könnten Inhaltsstoffe, die bei der herkömmlichen Lebensmittelproduktion als Nebenprodukte anfallen, wieder besser in die Ernährung integriert werden.
Von einem ähnlichen Ansatz könnte auch die medizinische Ernährung profitieren. Denkbar sind zum Beispiel essbare Produkte aus dem 3D-Drucker, die individuell dosierte Nahrungsergänzungsmittel oder andere Substanzen enthalten.
Dabei könnte die Technologie direkt in Apotheken oder Krankenhäusern zur Anwendung kommen. Mit Blick auf die Gesetzeslage und die Sicherheit von Patienten müssten zuvor allerdings noch etliche Fragen geklärt werden.
Abwegig ist der Ansatz aber keineswegs. In Deutschland gibt es bereits mehrere Kliniken, die mittels 3D-Drucker Tabletten herstellen und testen. Am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) zum Beispiel arbeitet ein Team mit Kautabletten für krebskranke Kinder, die der Drucker in Form von Sternen, Herzen oder Bärchen ausdruckt.
Die Tabletten haben einen süßen Geschmack, der an Himbeeren erinnert, und sollen den Kindern die Übelkeit ersparen, die eine Chemotherapie hervorruft. Verläuft die Studie erfolgreich, könnten die gedruckten Tabletten die bisherigen, konventionellen Medikamente ersetzen.
Denn diese Pillen schmecken bitter und sind recht groß. Beides führt dazu, dass es Kindern oft schwerfällt, sie zu schlucken.
Auch Älteren, die regelmäßig Medikamente einnehmen müssen, könnten Tabletten aus dem 3D-Drucker Erleichterung verschaffen. Dazu läuft am UKE eine Versuchsreihe für Parkinson-Kranke. Wie auch bei den Krebsmedikamenten kann hier die Menge an Wirkstoffen individuell angepasst werden.
Ernährung für Senioren
Neben Medikamenten bietet der 3D-Druck von Lebensmitteln auch Potenzial bei der Ernährung älterer Menschen. Vor einigen Jahren gab es dazu ein Pilotprojekt an der Universität Erlangen-Nürnberg, bei dem erforscht wurde, wie die Technologie in der Geriatrie eingesetzt werden könnte.
Dabei fand die Studie mit Personen statt, die aufgrund von Kau- und Schluckstörungen keine harten Lebensmittel mehr essen können, sondern auf püriertes Essen angewiesen sind.
Der 3D-Druck ermöglicht, Püriertes in eine ansprechende Form zu bringen. Wenn zum Beispiel eine Bratwurstmasse auf dem Teller von der Form her wieder wie eine richtige Bratwurst aussieht, ist das Essen wesentlich attraktiver als bloß ein Brei. Hinzu kommt, dass dem Püree Nährstoffe beigemischt werden können.
In der Studie wurden die Speisen durch die Beigabe von Eiweißen und Fetten gehaltvoller gemacht. Hilfreich ist das deshalb, weil alte Menschen mit Kau- und Schluckproblemen oft nur wenig essen und dadurch die benötigten Mengen an Energie und Nährstoffen nicht ausreichend aufnehmen.
Als die Studie durchgeführt wurde, arbeitete das Forschungsteam noch mit Silikonformen, um die Lebensmittel nachzubilden. Denn die Technik war damals noch nicht so weit, dass die benötigten Mengen an Speisen direkt gedruckt werden konnten.
Trotzdem war das Feedback der Teilnehmer positiv und die Akzeptanz des 3D-Drucks groß. Es zeigte sich auch, dass die Studienteilnehmer wieder mehr aßen und die Zufuhr an Energie und Nährstoffen deutlich stieg.
Schließlich kennen wir es alle, dass das Auge mitisst. Und wenn der Geschmack und die Optik zusammenpassen, macht das Essen einfach mehr Spaß.
Bald Normalität?
Der 3D-Lebensmittel-Druck ist auf dem Markt noch kaum verbreitet. Sowohl die Technik als auch die Produkte stehen am Anfang und erfordern noch viel Entwicklungsarbeit.
Trotzdem finden sich schon jetzt vereinzelt Lebensmittel aus dem 3D-Drucker in den Supermarktregalen, so zum Beispiel eine vegane Lachs-Alternative.
Letztlich ist es aber nur eine Frage der Zeit, bis es die ersten Lebensmitteldrucker für den Hausgebrauch geben wird. Experten gehen davon aus, dass sich die Technologie in den kommenden fünf Jahren etabliert hat und spätestens in zehn Jahren 3D-Drucker für unsere Küchen erhältlich sein werden.
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Thema: Lebensmittel aus dem 3D-Drucker: Bald Normalität?
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