Sveitsiske forskere benytter seg av 3D-printing for å øke søtheten i godteri med lavt kaloriinnhold.
Forskere fra det sveitsisk-baserte Bern Universitet for anvendt vitenskap og ETH Zürich, har brukt 3D-printing for å ende oppfatningen av søthet i godteri med lite sukker. Forskerteamet klarte å fremstille et sett med sukrose-baserte konfektprøver som smakte 30 prosent søtere enn normalt, uten å tilsette ekstra sukker. I fremtiden har det sveitsiske forskerteamet som mål å distribuere sin tilnærming til å lage faste matvarer med redusert fett, i et forsøk på å bekjempe bredere globale helseproblemer som fedme og diabetes.
Å redusere vår avhengighet av søtt godteri
Den raske økningen av sukkerforbruk i den vestlige verden er veldokumentert, og noen studier hevder at så mange som 68 % av globale dødsfall er forårsaket av sukkerinduserte ikke-smittsomme sykdommer (NCD). Dessuten, selv om mange merker tilbyr alternativt søtede produkter eller produkter med lavere sukkerinnhold, foretrekker mange forbrukere smaken av originalen, og fortsetter å konsumere de mer sukkerholdige versjonene av produktene.
En metode for å hjelpe folk med å bekjempe søtsuget, er å redusere kaloriene i fett snacks, men å balansere smaken ved kunstig å øke oppfatningen av søthet via godteriets ingredienser. En rekke tidligere forskere har allerede vist at å variere stimuleringsintensiteten til smakreseptorer på denne måten, kan føre til forbedret smakoppfatning.
I 2012 fant et nederlandsk forskerteam for eksempel at sukrose-nivået kunne reduseres med 20 prosent uten å redusere søthetsintensiteten til sluttproduktet. Forskerne viste at smakreseptorceller utløses av en søt matbit, som får cellene til å frigjøre nevrale signaler, og avfyringshastigheten styres av søthetsintensiteten til den opprinnelige stimulansen.
Som et resultat er folks sug på en sjokoladebit ikke alltid forårsaket av bevisste ønsker, men i stedet kan en endring i sødmeopplevelsen utløses av skytefrekvensen til disse nevrale signalene. Basert på ideene som ble etablert under tidligere studier, søkte det sveitsiske teamet å distribuere en 3D-printbasert tilnærming, og produsere tilpassede ingredienskonsentrasjoner innen konditorvarer.
Teamet antydet at innføring av sukkergradienter også kunne tillate sensorisk oppfatning å justeres manuelt, noe som gir velsmakende godbiter som gir et øyeblikks opplevelse på leppene, men som ikke setter seg på hoftene til evig tid.
3D-printede matvarer med tilpasset sensorisk sødme
For å teste teorien deres konstruerte forskerne en spesialbygd tre-akset kartesisk printer bevæpnet med triple ekstrudere, for å 3D-printe to forskjellige typer kakao-baserte prøver. Begge bitene målte 16x16x16 mm3 i størrelse og inneholdt forskjellige sukrosegradienter, men den ene dannet en lagdelt form, mens den andre ble printet i et terning-i-terningformat.
Forskerne forventet at når denne konfektbiten var spist, ville sukrose frigjøres i forskjellige konsentrasjoner og på forskjellige tidspunkter, og føre til forskjellige «pulser» av sødmeoppfattelse. For å evaluere teorien deres, satte teamet opp en ‘smakstest’, bestående av åtte medlemmer av teamet.
Hver person prøvde seks runder med sjokolade, med vanlige kjeks og vann som ble brukt til å rense munnhulene mellom rundene. Deltakerne ble deretter bedt om å vurdere sjokoladens søthet over tid fra 0-100, og på tre forskjellige tidspunkter, for å gjøre det mulig for forskerne å måle effektiviteten av gradientene sine.
Resultatene viste at selv om det ikke var noen signifikant forskjell mellom prøvene ved de to første tidspunktene, hadde teammedlemmene rapportert gradientforskjellene nøyaktig på den tredje.
En betydelig variasjon ble også observert mellom oppfatningen av gradienter i de to typene 3D-printede søtsaker. Prøven med høyt sukroseskall, men en kjerne med lav verdi, ble oppfattet å være 30 prosent søtere enn den homogene prøven, noe som indikerer at førsteinntrykk fortsatt er viktigst i oppfatningen.
Slike forskjeller ble imidlertid ikke identifisert i tidligere væskebaserte eksperimenter, og derfor har teamet til hensikt å eksperimentere med mer komplekse design i fremtiden. Ettersom den lagdelte prøven viste seg å være mer effektiv under innledende testing, kunne konfekt med et høyt antall lag vise seg å være en effektiv måte å modulere søthet på.
Uansett innrømmet forskerne at ytterligere optimalisering av teknikken deres er nødvendig hvis de skal etablere teknikken i en mer kommersiell setting. Dessverre betyr det i det minste for øyeblikket at 3D-printing ikke er klar for å påta seg ansvaret for å løse fedme-krisen, og viljestyrke og alternativer med lite sukker må foreløpig til.
Kilde: 3DprintingIndustry.com
