Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG
Ausgabe 06/2017, 13.06.2017

Lebensmitteldruck auf dem Weg zur nächsten Dimension

Das Symposium Food 4D an der BFH-HAFL in Zollikofen hat sich am 24. Mai 2017 dem Thema Lebensmittel 3D-Druck angenommen, das bis vor Kurzem noch ein cooler Hype war. Doch wie sieht es jetzt aus und wie geht es weiter? Namhafte Referentinnen und Referenten haben den Lebensmitteldruck einen Nachmittag lang von verschiedenen Seiten beleuchtet und auch aktuellen Studien dazu vorgestellt.

Bilder: bild: Eva Dirlinger/LT

Der 3D-Druck für Lebensmittel ist eine Innovation, die noch in den Kinderschuhen steckt. Er birgt viele Potenziale, doch der Weg zu bahnbrechenden Neuheiten hat seine Hindernisse. Mit dem Referat «Nach dem Hype ist mitten in der Innovation» hat es Christoph Denkel, Leiter und Dozent für Lebensmitteltechnologie in der Abteilung Food Science & Management (FSM) der BFH-HAFL auch auf den Punkt gebracht. Seine Antwort auf die Frage, wie es mit 3D-Druck weiter geht, ist klar: «Nur wer dran bleibt, kann auch Neues entdecken und entwickeln.» Damit Produkte aber auf dem Markt Erfolg haben, ist die Frage nach dem Nutzen elementar. Denkel hat dies auch treffend als «Henne-Ei-Problem» dargestellt und damit verdeutlicht, dass nur 3D-Produkte mit einem erkennbaren Mehrwert den Markt erobern können. So sieht er im 3D-Druck mehrere Chancen, wie etwa die Individualisierung von Lebensmitteln oder die Nutzung des 3D-Drucks als Treiber für eine Ausdifferenzierung der Produktionstechnik. Dem gegenüber stehen aber auch Schwächen. So zum Beispiel die Zerstörung der Struktur beziehungsweise Textur von Ausgangsprodukten zur Erzeugung von Pasten. Auch die Fliessgrenzen bei Pasten können problematisch sein. Dennoch hält Denkel an der Technik des 3D-Drucks fest. Für ihn ist «der Weg das Ziel».

Next Kitchen.
Die Frage, wie die Digitalisierung und der 3D-Drucker Kochgewohnheiten umkrempeln, beantwortete Mirjam Hauser, Senior Research Manager, GIM Gesellschaft für innovative Marktforschung Suisse. Die Expertin zeigte mit der zeitlichen Entwicklung der Kochgewohnheiten deutlich auf, dass Selberkochen der Vergangenheit angehört. Obwohl verschiedene Studien bewiesen, dass das gemeinsame Essen im Freundes- und Familienkreis immer noch ein erstrebenswerter Zustand ist, schafft das heutige Leben kaum noch Zeit dafür. So sind denn auch moderne Ernährungsformen wie Lieferservices und Take-away nicht nur bequem, sondern Konkurrenten des 3D-Drucks. Hinzu kommt noch, dass Konsumentinnen und Konsumenten neuen technischen Optionen wie dem 3D-Druck eher skeptisch gegenüber stehen. Doch die Expertin hat auch klar gemacht, dass neue Techniken durchaus Chancen haben, wenn Menschen selber bestimmen können.

Veränderung von Textur und Sensorik durch 3D-Strukturierung eines Einphasensystems.
Die wissenschaftlichen Mitarbeitenden der HAFL, Jari Rudolph und Eugenia Harms, befassten sich mit den Veränderungen bei Textur und Sensorik, die 3D-Druck verursacht. Dazu haben sie verschiedene Untersuchungen mit Brät gemacht und dabei Erstaunliches entdeckt. So hat der parallele oder gekreuzte Aufbau durch 3D-Drucker bemerkbaren Einfluss beispielsweise auf die Schnittfestigkeit. Ebenso ist der Aufbau bei sensorischen Eigenschaften nachweisbar. Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass 3D-Mikroextrusion gezielt die Objektstruktur auf Makroebene verändert und sich auch die Objekteigenschaften in Abhängigkeit der Fülldichte und des Strukturierungsmusters verändern. Ebenso beeinflusst eine definierte Makrostruktur sensorische und texturanalytische Eigenschaften hinsichtlich Textur, Saftigkeit und Würzigkeit.

Mehr als eine Phase? Eindrücke und Potenziale von Zweiphasensystemen.
In seinem zweiten Beitrag vertiefte Christoph Denkel die 3D-Drucktechnik und zeigte, dass Zweiphasensysteme andere Eindrücke im Mund erzeugen als ein Einphasensystem. Dazu schilderte der Wissenschaftler Versuche, die er und sein Team mit Quarkwürfeln (Kubus in Kubus) und einer Zuckerlösung mit jeweils unterschiedlichen Positionen (Zucker innen oder aussen) machten. Die Ergebnisse sprachen für ein Zweiphasensystem. So steckt beispielsweise ein grosses Potenzial für die Generierung von Mehrwert durch Kompartimentierung im Produkt als auch für sensorische und funktionelle Eigenschaften. Doch ein Zweiphasensystem ist kein Selbstläufer, da Struktur und Material zusammenpassen müssen, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen. Da es dazu aber noch kaum Erfahrungswerte gibt, müssen Fachleute Erfahrungswissen experimentell erwerben.

Food Prints – ein patenter Überblick.
Wer eine Produktinnovation entwickelt, möchte diese auch vor Nachahmung schützen. So zeigte Manuel Wirz, Patentexperte beim Eidgenössischen Institut für geistiges Eigentum IGE, das Potenzial auf, das im Bereich der Patentierung von 3D-Druckinnovationen bei Lebensmitteln vorhanden ist. Auch wenn derzeit 90 zugelassen Patente nicht unbedingt viel erscheinen, lässt diese Anzahl erahnen, welche Innovationskraft in dieser Technik steckt. Zudem sind noch viele Nischen gerade im Foodbereich noch nicht besetzt, sodass das Ende des Hypes tatsächlich den Anfang von Innovationen bedeuten kann.