Entrée, plat, dessert : des ingénieurs impriment en 3D et cuisinent au laser un repas complet

Imaginez-vous attablé devant un repas trois services où chaque plat, de l’entrée au dessert, a été entièrement imprimé en 3D et cuit au laser. Cette vision est devenue réalité à l’université Columbia, où des chercheurs ont produit un repas complet composé d’une tarte inspirée de la quiche, d’une pizza au chou-fleur et d’une tarte au citron vert, toutes trois dotées d’une texture rivalisant avec celle obtenue par les méthodes de cuisson traditionnelles. Si l’impression 3D alimentaire a considérablement progressé, l’obtention d’une texture authentique reste l’un des plus grands défis de cette technologie. Les méthodes de cuisson traditionnelles ne disposent pas de la résolution spatiale nécessaire pour égaler la précision de la fabrication additive, ce qui rend difficile le contrôle de l’application de la chaleur avec la même précision que le dépôt de matière.

Combler le fossé en matière de texture en impression 3D alimentaire

Le projet a été dirigé par Jonathan Blutinger pendant son doctorat en génie mécanique à l’université Columbia, sous la supervision du professeur Hod Lipson. Selon un article du Columbia Spectator, la recherche s’est déroulée sur environ six ans, l’équipe cherchant à déterminer si la cuisson pouvait être contrôlée avec le même niveau de précision que la fabrication numérique. Cet effort a réuni des étudiants et des ingénieurs de plusieurs disciplines au sein de l’écosystème de recherche de Columbia.

Un exemple de viande imprimée en 3D (crédits photo : Steakholder Foods)

Au cœur du projet se trouvait l’intégration de la cuisson au laser directement dans le processus d’impression 3D. Plutôt que d’imprimer les aliments et de les transférer dans un four, le système applique un chauffage laser localisé pendant la fabrication elle-même. Cette méthode permet de cuire de manière sélective certaines zones d’une structure imprimée tout en préservant sa géométrie globale.

Des ingrédients à un repas entièrement imprimé en 3D

Le repas présenté lors de la démonstration a été préparé à partir de 14 ingrédients provenant de magasins d’alimentation courants. Ces ingrédients ont été préparés à l’aide d’ustensiles de cuisine courants avant d’être imprimés. En ajustant l’exposition au laser pendant l’impression, les chercheurs ont obtenu des textures qui se rapprochent davantage de celles des aliments cuits de manière conventionnelle.

Ces travaux s’appuient sur des recherches antérieures menées au Creative Machines Lab de l’université Columbia dans le domaine de l’impression alimentaire. Dans le cadre d’un projet précédent, l’équipe avait présenté un dessert imprimé en 3D à partir de sept ingrédients, réalisé à l’aide d’encres comestibles et d’un procédé de dépôt par couches. Ces travaux antérieurs se concentraient sur l’assemblage d’aliments à partir de plusieurs matériaux et soulevaient des questions plus larges quant à la possibilité d’intégrer l’impression 3D à des méthodes de cuisson pilotées par logiciel dans les futurs appareils de cuisson. Ce repas à trois plats marque un tournant dans la recherche sur la texture, l’un des défis les plus persistants de l’impression 3D alimentaire.

L’équipe de recherche principale était composée de Blutinger, Evan Lloyd Omo et Pol Bernat, avec la contribution d’environ 30 à 40 étudiants et ingénieurs supplémentaires. Leurs conclusions ont été publiées en septembre dans le Journal of Food Engineering, comme l’a rapporté le Columbia Spectator. Cette publication a marqué une étape importante dans les recherches menées par le groupe sur la cuisson contrôlée numériquement.

Au-delà des applications novatrices, M. Blutinger a souligné le potentiel d’une préparation des aliments plus réfléchie et plus transparente. « Ce type de technologie pourrait aider les gens à être plus réfléchi sur ce qu’ils mangent, vous offrir plus de transparence sur les aliments que vous consommez et vous permettre de mieux les suivre », a-t-il déclaré. Selon le Columbia Spectator, les travaux futurs se concentreront sur l’évaluation de la valeur nutritionnelle des aliments cuits au laser par rapport à ceux préparés selon des méthodes conventionnelles.

Bien que cette solution reste un prototype de recherche, ces travaux soulignent comment la cuisson contrôlée numériquement pourrait pallier une limitation fondamentale de l’impression 3D alimentaire. Cette approche ouvre de nouvelles perspectives en matière de nutrition personnalisée, d’aliments à texture modifiée et de production alimentaire pilotée par logiciel. Elle déplace également le débat de la question de savoir si des repas complets peuvent être imprimés en 3D vers celle de savoir comment ces systèmes pourraient être utilisés de manière pertinente dans des contextes réels. Bon appétit !

Et vous, goûteriez-vous à ce repas imprimé en 3D et cuit au laser ? Partagez votre avis dans les commentaires de l’article. Retrouvez toutes nos vidéos sur notre chaîne YouTube ou suivez-nous sur Facebook ou LinkedIn !

*Crédits photo de couverture : Jonathan Blutinger / Columbia Engineering