Les lasers robotiques cuisent les aliments avec une précision inégalée

Rendu conceptuel d’un appareil de cuisson numérique contenant des dizaines d’ingrédients et un laser de cuisson précis pour assembler et cuisiner des repas à l’aide de recettes numériques. Crédit : Jonathan Blutinger/Columbia Engineering

Les ingénieurs de Columbia inventent des lasers robotiques contrôlés par logiciel qui cuisent les aliments avec une précision inégalée, retenant plus d’humidité et créant une toute nouvelle façon personnalisée de cuisiner un repas savoureux.

Imaginez avoir votre propre chef numérique personnel ; prêt à cuisiner tout ce que vous voulez; capable d’adapter la forme, la texture et la saveur juste pour vous ; et tout se fait sur simple pression d’un bouton. C’est exactement ce que les ingénieurs de Columbia ont travaillé à faire, en utilisant des lasers pour la cuisson et la technologie d’impression 3D pour l’assemblage des aliments.

Sous la direction du professeur de génie mécanique Hod Lipson, l’équipe « Digital Food » de son Creative Machines Lab a construit un chef personnel numérique entièrement autonome. Le groupe de Lipson développe des aliments imprimés en 3D depuis 2007. Depuis lors, l’impression alimentaire a évolué vers des impressions multi-ingrédients et a été explorée par des chercheurs et quelques sociétés commerciales.

“Nous avons remarqué que, bien que les imprimantes puissent produire des ingrédients avec une précision millimétrique, il n’y a pas de méthode de chauffage avec ce même degré de résolution”, a déclaré Jonathan Blutinger, PhD dans le laboratoire de Lipson qui a dirigé le projet. « La cuisson est essentielle pour le développement de la nutrition, de la saveur et de la texture de nombreux aliments, et nous nous sommes demandé si nous pouvions développer une méthode avec des lasers pour contrôler avec précision ces attributs. »

Poulet cuit par un laser bleu. La lumière est dirigée par deux galvanomètres à miroir contrôlés par logiciel. Crédit : Jonathan Blutinger/Columbia Engineering

Dans une nouvelle étude publiée par npj Science de l’Alimentation, l’équipe a exploré diverses modalités de cuisson en exposant de la lumière bleue (445 nm) et de la lumière infrarouge (980 nm et 10,6 µm) au poulet, qu’ils ont utilisé comme système alimentaire modèle. Ils ont imprimé des échantillons de poulet (3 mm d’épaisseur par ~ 1 po² zone) comme banc d’essai et a évalué une gamme de paramètres, notamment la profondeur de cuisson, le développement de la couleur, la rétention d’humidité et les différences de saveur entre la viande cuite au laser et la viande cuite au four. Ils ont découvert que la viande cuite au laser rétrécit 50 % moins, conserve le double de la teneur en humidité et montre un développement de saveur similaire à celui de la viande cuite de manière conventionnelle.

“En fait, nos deux dégustateurs à l’aveugle ont préféré la viande cuite au laser aux échantillons cuits de manière conventionnelle, ce qui est prometteur pour cette technologie en plein essor”, a déclaré Blutinger.

Si Lipson et Blutinger sont enthousiasmés par les possibilités de cette nouvelle technologie, dont les composants matériels et logiciels sont assez low-tech, ils constatent qu’il n’existe pas encore d’écosystème durable pour la supporter. Lipson déclare que « ce que nous n’avons toujours pas, c’est ce que nous appelons « Food CAD », une sorte de Photoshop de la nourriture. Nous avons besoin d’un logiciel de haut niveau qui permet aux personnes qui ne sont pas des programmeurs ou des développeurs de logiciels de concevoir les aliments qu’ils souhaitent. Et puis nous avons besoin d’un endroit où les gens peuvent partager des recettes numériques, comme nous partageons de la musique. »

Pourtant, dit Blutinger, « la nourriture est quelque chose avec laquelle nous interagissons et personnalisons tous quotidiennement.

Référence : « Precision cooking for print foods via multiwavelength lasers » par Jonathan David Blutinger, Alissa Tsai, Erika Storvick, Gabriel Seymour, Elise Liu, Noà Samarelli, Shravan Karthik, Yorán Meijers et Hod Lipson, 1er septembre 2021, npj Science de l’Alimentation.
DOI : 10.1038 / s41538-021-00107-1

Les auteurs sont : Jonathan Blutinger, Alissa Tsai, Erika Storvick, Gabriel Seymour, Elise Liu, Noà Samarelli, Shravan Karthik, Yorán Meijers et Hod Lipson, Départements de génie mécanique et informatique, Columbia Engineering.

Ce travail a été soutenu en partie par Université de Columbiadu programme de financement de semences de recherche interdisciplinaire SEAS (SIRS) de SEAS et par le prix NSF NRI # 1925157.