15-11-2016 09:30 | Door: Fitria Jelyta

Met één druk op de knop kan een 3D-printer duurzame maaltijden produceren die voldoende voedingsstoffen bevatten voor elk individu. Voordat dit werkelijkheid wordt, zijn er echter nog bergen te verzetten. De technologie is er. Maar welke kansen biedt die technologie voor duurzame voedselproductie?

Een 3D-foodprinter produceert duurzame maaltijden op basis van een 3D-computerdesign. De printer volgt het 3D-computerdesign om voeding in puree, pasta of vloeistof- en poedervorm laag voor laag uit te printen in vaste vorm. Er bestaan verschillende soorten technieken om voedsel te 3D-printen, maar een van de technologieën is vergelijkbaar met een inkjetprinter die op basis van cartridges met inkt foto’s print. De cartridges van een 3D-foodprinter bevatten echter voedingsstoffen, die precies kunnen worden afgestemd op de wensen en behoeftes van een individu.

Duurzame voeding in de zorg

“Met een 3D-foodprinter kan je via de software verschillende variaties in maaltijden aanbrengen”, zegt Dr. Ir. Kjeld van Bommel, senior consultant bij innovatieorganisatie TNO. “De voedingsstoffen kunnen in de printcartridges worden aangepast, voor de gewenste textuur of samenstelling van het eten. Denk aan een combinatie van verschillende hoeveelheden vet, eiwitten, vitaminen en mineralen om een maaltijd te printen die de gezondheid van individuen bevordert.”

TNO gebruikte de 3D-printtechniek in het Performance-project, waar bedrijven en kennisinstellingen uit onder andere Nederland en Duitsland betrokken waren. Doel van dit project was om gepersonaliseerde voeding voor patiënten in ziekenhuizen en zorginstellingen te produceren, die als gevolg van een beroerte of dementie, last hebben van dysfagie, ofwel slikproblemen. Volgens het consortium kunnen deze kauw- en slikproblemen leiden tot een gebrek aan eetlust, waardoor patiënten te weinig voedingsstoffen binnen krijgen. Dit kan leiden tot gewichtsverlies of de ontwikkeling van ziektes.

TNO 3D Food printer

De business case van 3D-foodprinting

In het Performance-project ontwikkelde TNO samen met partners een printopstelling die gepersonaliseerde maaltijden kon printen voor de patiënten met dysfagie. Hierbij maakten de betrokken organisaties gebruik van een 3D-printer om vloeibaar, gepureerd voedsel voor patiënten met dysfagie te verwerken tot vast voedsel, dat is aangepast op basis van de benodigde voedingsstoffen per persoon. Zo konden de patiënten hun gezondheid en eetlust verbeteren met voedsel dat aantrekkelijker oogde dan de gepureerde maaltijden die zij voorheen kregen. Uit het onderzoeksproject blijkt de 3D-printtechniek te werken. Daarnaast reageerden patiënten positief op het 3D-geprinte voedsel.

Toch zijn er nog uitdagingen om de 3D-foodprinter in de praktijk te gebruiken voor het produceren van duurzame en gezonde voeding in ziekenhuizen en zorgcentra. Van Bommel: “De business case, daar gaat het om. Wie gelooft hierin? Wie durft dit in de markt te zetten? Deze uitdaging is groter dan de ontwikkeling van de printtechnologie.”

“We zien veel belangstelling vanuit zorgtehuizen om de 3D-printtechniek te gebruiken, maar er zijn nog veel onbeantwoorde vragen over wie de techniek in gebruik moet nemen. Zijn het cateraars, producenten van voeding, of moet de 3D-printer in het zorgcentrum staan? De techniek moet ook verder worden ontwikkeld om de voeding sneller te kunnen produceren.”

“In plaats van de koffiecups of pads die mensen nu al kopen voor koffieapparaten, kunnen ze ook 3D-foodcartridges kopen voor een 3D-foodprinter die bij hun thuis staat.”

Duurzaamheidsvraagstuk van de voedingssector

Of 3D-foodprinting tot de productie van duurzamere voeding leidt, is volgens Van Bommel door gebrek aan praktijkvoorbeelden nog niet hard te maken. Het printen van maaltijden kan echter wel een belangrijke rol spelen om de logistiek van de voedingssector te verduurzamen, stelt de senior consultant. Zo kan het eten lokaal geproduceerd worden, waardoor kan worden bespaard op de transportkosten en op het brandstofverbruik voor het vervoeren van voedingsmiddelen.

“Dit is echter nog toekomstmuziek en hangt af van hoe we de printers gaan gebruiken. Gaan we de printers op een centrale plek zetten waar veel afnemers van 3D-geprinte maaltijden en consumenten zich bevinden? Of gaan mensen de 3D-printers thuis zelf gebruiken?”, vraagt Van Bommel zich af. De consultant spreekt over de mogelijkheden van betaalbare 3D-foodprinters die te vergelijken zijn met koffieapparaten. “In plaats van de koffiecups of pads die mensen nu al kopen voor koffieapparaten, kunnen ze ook 3D-foodcartridges kopen voor een 3D-foodprinter die bij hun thuis staat.”

Over het duurzaamheidsvraagstuk van 3D-foodprinting denkt ook het Nederlandse bedrijf Oceanz na. Dit bedrijf richt zich op de toepassingen van 3D-printtechnologie, zoals het printen van voedsel, maar ook 3D-printing in de bouw en medische zorgsector. “3D-foodprinting draagt bij aan de duurzame productie van voedsel”, zegt Erik van der Garde, directeur van Oceanz.

“Daar ligt de focus van veel onderzoeken naar  duurzame voedingsalternatieven. Hierbij  kun je denken aan het vervangen van vlees of vervangen van eiwitten en groente door duurzaam geprinte voedselproducten. Daarnaast zijn er veel onderzoekstrajecten om voedsel op een duurzame manier te printen.”

Minder verpakking, minder verspilling

Een andere mogelijkheid om met 3D-foodprinting de voedingssector te verduurzamen, is het printen van maaltijden op aanvraag.  Dat kan volgens Van der Garde vooral duurzaamheidswinsten opleveren in de zorgsector. Door de voeding op het moment van aanvraag te bereiden op basis van de specifieke wensen en behoeftes van patiënten, zou de zorgsector voedselverspilling tegen kunnen gaan.

“De kracht van 3D-foodprinting is dat de manier van bestaande voedselproductie kan worden veranderd. Je krijgt als consument de voedingsketen zelf in handen."

“Door maaltijden op het moment van aanvraag te 3D-printen, vermindert ook de behoefte aan verpakkingen voor het voedsel. Dat leidt dan weer tot minder afval. Een 3D-foodprinter zou bovendien eetbare verpakkingen kunnen maken. Er zijn in dat gebied veel onderzoeken en gesprekken gaande, maar eetbare verpakkingen maken met een 3D-printer vindt nog niet op grote schaal plaats.”

De kansen grijpen

Volgens Van der Garde is de technologie van 3D-foodprinting daarnaast aantrekkelijk voor mensen die willen weten waar hun eten vandaan komt. Van der Garde: “De kracht van 3D-foodprinting is dat de manier van bestaande voedselproductie kan worden veranderd. Je krijgt als consument de voedingsketen zelf in handen. Mensen willen weten waar het eten vandaan komt en zelf het eten bereiden.”

De technologie is er en de kansen zijn enorm, stellen zowel Van Bommel als Van der Garde. Naast concrete invulling voor de business case van 3D-foodprinting en de benodigde financiering, ziet Van der Garde ook een drempel in de huidige wijze van voedselproductie. “3D-foodprinting is een disruptieve technologie. Dat betekent dat het de huidige manier waarop wij onze voeding produceren compleet gaat veranderen. Bij bedrijven heerst dus de angst om hun huidige business kwijt te raken door de komst van 3D-foodprinting. Maar juist daarom moeten ze de vele duurzame mogelijkheden van 3D-foodprinting ontdekken en die vervolgens omarmen.”

TNO 3D-foodprinting duurzaam

Foto's: TNO, the Netherlands (Cropped by DuurzaamBedrijfsleven)