ディーキン大学、嚥下障害患者向けに3Dプリント食品をカスタマイズ

3D プリントされた食品は、常に 3D プリントの分野における重要なアプリケーションの 1 つであり、3D プリントされたチョコレート、パンケーキ、ペストリーなど、一般の人々にパーソナライズされた食品を提供することを目的としています。嚥下障害を持つ人々にとって、3D プリントは独自の役割も果たします。

嚥下障害、つまり嚥下困難は、世界人口の約 8% に影響を及ぼしており、患者の栄養面、呼吸器面、心理面の健康に深刻な影響を及ぼす可能性があります。最近、アンタークティック・ベアは、オーストラリアのディーキン大学の研究者が3Dプリント食品の分野で画期的な進歩を遂げ、人々の生活の質を大幅に向上させる可能性があることを知りました。

△チームメンバーによるこれまでの3Dプリント食品実験の1つ
スーザン・バランディン教授は言語聴覚士であり、食事時間管理と嚥下障害の専門家です。彼女によると、「脳卒中、認知症、認知障害や脳性麻痺などの生涯にわたる重度の障害により、患者は食べ物を飲み込むことが困難になり、食べ物や飲み物の食感を変える必要が生じることが多い」という。

現在の食感の食品は、一般的に柔らかく、一口大に切り刻まれ、水分を含んだピューレ状になっており、その結果、食事は機能的かつ均質なものとなり、人生の最大の喜びの一つを破壊しています。バランディン氏によると、問題は、伝統的な加工食品は柔らかくて魅力がないと思われがちで、食事拒否や栄養失調、あるいは加工食品を食べることを拒否するといった事態につながり、特に高齢者介護施設の高齢者の間で窒息や誤嚥性肺炎のリスクが増すことだ。「

大学の言語聴覚士とエンジニアの共同作業により、3D プリントを使用して食品を加工する新しい方法が開発されました。研究チームは、この技術の設計とカスタマイズの可能性を活用して、嚥下障害患者に通常与えられる改良食よりもおいしい食品を作ろうとした。

3D プリントされた食品は、食品添加物を必要とせずに、さまざまな風味、食感、色を希望の形状に重ねることができます。アイデアは、特定の個人の美的感覚や味の好みに合わせてカスタマイズされ、飲み込みやすい食品を印刷できるようにすることです。

チームが3Dプリント実験のために選んだ材料は、良質なタンパク質源であるツナ缶と、果物や野菜に豊富に含まれる必須ビタミンやミネラルを補給するカボチャとビーツだった。

チームが使用する 3D プリンターは、EnvisionTEC GmbH の Bioplotter で、500 ドル未満の押し出しシステムです。これは調査研究であったため、研究チームはこのアイデアにあまり投資したくなかったが、代替となる 3D プリント食品技術はいくつか存在する。

このマグロ料理には魚の形が合うと判断し、Solidworks CAD ソフトウェアで魚のデジタル 3D モデルを作成し、それをスライスして印刷の準備を整えました。マグロは魚の体を作り、ビーツは紫色のひれを作るために使われ、カボチャのピューレはオレンジ色の目とえらを作るために使われます。印刷時間は最初から最後まで約 3 分と短かったです。

数回の試行を経て、チームはセルロースアセテートの透明フィルムが印刷に最適な表面であることを発見しました。従来のキッチンで使用されている標準的な耐油紙やアルミホイルの準備面では、印刷物の最初の層が接着するのに十分な表面摩擦が得られず、構造の残りの部分に悪影響を及ぼします。完成した料理は熟練のシェフと数人のアマチュアによってテストされ、カスタム 3D プリントされた料理の味は美味しく、伝統的な方法で作られた料理と非常に似ていることが確認されました。

プロジェクトは成功したものの、3Dプリントシステムが食品の安全性をどのように扱えるかについての知識がまだ不足しており、このことがこの技術のさらなる拡大に影響を及ぼす可能性がある。欧州食品安全機関が支持する最近の報告書は、3Dプリント食品の安全性はまだ厳密に精査されておらず、潜在的な危害とそれに伴うリスクを詳細に記録していないと警告した。これらには、健康に害を及ぼす可能性のある熱生成化合物の生成、汚染または汚れたプリンタカートリッジによる微生物学的リスク、プリンタの破片が食品に混入するなどの物理的リスクが含まれます。カートリッジ内の基準を満たさない原材料を販売することで、食品詐欺が発生する可能性もあります。

技術がより利用しやすくなるにつれてこれらの問題が解決され、3D プリント食品の需要が高まることを期待しています。ディーキン大学工学部のアバス・クザニ教授は、3D食品印刷技術によって将来、企業がパーソナライズされた食事を大規模に生産できるようになる可能性があり、それが病院や高齢者介護施設の日常業務に非常に有益となるだろうと語った。同氏は「この技術は今後5年間で大幅に改善、成長すると予想されており、3D食品印刷が健康と幸福、そして経済的利点を向上させる可能性を調査するにはさらなる研究が必要だ」と述べた。

出典: 3ders

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