Ученый надеется, что эта работа предвещает появление новой линии функциональных продуктов питания — съедобных продуктов, специально разработанных с пользой для здоровья. Цель — создать более здоровые виды шоколада, доступные для потребителей.

В научном журнале Food Hydrocolloids группа ученых описала успешное создание и печать смеси для производства шоколада с низким содержанием жира. А добиться этого предлагается заменой жирного какао-масла на эмульсию из воды и масла с более низким содержанием жира.

Все мы любим есть шоколад, но также заботимся о своем здоровье, — сказал Цингронг Хуанг, профессор кафедры пищевых наук в Школе экологических и биологических наук Рутгерса.

Чтобы решить эту проблему, мы создали шоколад, который не только содержит мало жира, но и его можно напечатать с помощью 3D-принтера. Это наш первый функциональный шоколад.

Хуанг, один из авторов исследования, сказал, что он уже работает над изменением содержания сахара в новой рецептуре шоколада для создания сортов с низким содержанием сахара и совсем без сахара.

Исследователи создают эмульсии путем разбиения двух несмешивающихся жидкостей на мельчайшие капли. В эмульсиях две жидкости обычно быстро разделяются — как в случае с маслом и уксусом, — если их не удерживает вместе третий, стабилизирующий ингредиент, известный как эмульгатор.

Шоколадные конфеты обычно изготавливаются из какао-масла, какао-порошка и сахарной пудры в сочетании с одним из множества различных эмульгаторов.

В рамках исследования научная группа экспериментировала с различными соотношениями ингредиентов для стандартного рецепта шоколада, чтобы найти оптимальный баланс между жидким и твердым для 3D-печати. Стремясь снизить уровень жира в смеси, исследователи создали эмульсию из воды и масла, которая дополнили экстрактом дерева акации, широко используемым в пищевой промышленности для замены какао-масла. Исследователи смешали эмульсию с золотым сиропом для усиления вкуса и добавили эту комбинацию к другим ингредиентам.

По словам Хуанга, шоколад, как и его вкус, богат нюансами и потому отлично подходит для изучения.

Используя передовые методы изучения молекулярной структуры и физических свойств шоколада, исследователи изучили физические характеристики напечатанного шоколада. Они искали подходящий уровень вязкости для печати и искали оптимальную текстуру и гладкость для хорошего вкуса. Экспериментируя с различными соотношениями воды и масла, они варьировали процентное содержание всех основных ингредиентов, прежде чем остановились на одной смеси.

В 3D-печати принтер используется для создания физического объекта на основе цифровой модели путем быстрой последовательной укладки слоев материала. По словам Хуанга, 3D-принтер и создаваемые им формы можно программировать с помощью приложения на мобильном телефоне.

В конечном итоге, по словам Хуанга, он планирует разработать функциональные продукты питания, содержащие полезные для здоровья дополнительные ингредиенты — вещества, на изучение которых он потратил более двух десятилетий, такие как экстракты апельсиновой цедры, чая, красного перца, лука, розмарина, куркумы, черники и имбиря, — которые потребители смогут печатать и есть.

Технология 3D-печати продуктов питания позволяет разрабатывать индивидуальные съедобные продукты с индивидуальным вкусом, формой и текстурой, а также оптимальным составом в соответствии с потребностями потребителей, — заключил Хуанг.