Imprimante 3D: le food printing ou la nouriture 3D


Le Food Printing ou la nourriture 3D

Par manque de temps ou paresse, nous avons tous rêvé de pouvoir demander à notre four à micro-ondes de nous préparer un plat cuisiné à déguster dans la minute. Des solutions existent comme le surgelé ou les services de livraison à domicile. Mais encore faut-il se déplacer pour se procurer les produits surgelés dans le premier cas et attendre de longues minutes dans le second. Ne serait-il pas encore mieux de pouvoir choisir à tout moment dans un catalogue illimité de recettes en ligne le plat qui nous ferait plaisir à l’instant présent pour le déguster… immédiatement ?

L’impression 3D peut-elle nous permettre d’accéder à ces doux rêves ? La technologie de l’impression 3D se décline-t-elle dans le domaine de la nourriture ?

La NASA, face à la lassitude de ses astronautes, qui s’alimentent de nourriture lyophilisée lors de leurs longues sorties dans l’espace, a demandé à une entreprise américaine de travailler sur une imprimante 3D à pizza qui pourrait voyager dans les navettes de l’agence. Quelques années plus tard, la première imprimante à cookie voyait le jour. Mais le patron d’Ajan Contractor, la société en charge du projet, a plus d’ambition et voit dans l’impression 3D de nourriture une technologie pouvant éradiquer la faim dans le monde.

Imprimante 3D et nourriture source: Creative Tools via Flickr

Par ailleurs, comme mentionné précédemment, les imprimantes 3D peuvent être connectées à internet. Or, internet s’apparente à une véritable bibliothèque de recettes de cuisine. Imaginez alors une imprimante 3D, sorte de cuisinier robotisé, allant puiser ses instructions sur internet pour vous concocter le plat que vous lui avez demandé.

Les possibilités offertes par le développement de l’impression 3D de nourriture

Votre imprimante 3D, équipée d’un écran tactile, vous propose un large choix de recettes disponibles sur Internet. Vous pouvez ainsi, tout en salivant, parcourir un menu gigantesque (qui n’a de limite que l’imagination des cuisiniers à travers le monde) et n’avez plus qu’à appuyer sur « imprimer » (ou plutôt « cuisinez » !) pour lancer la préparation du plat !

Vous pouvez accéder à ce même menu depuis votre Smartphone, sur le chemin du retour après votre journée de travail, afin de programmer la préparation du dîner ou depuis la réception de votre hôtel si vous êtes en vacances. Une fois arrivé chez vous ou dans votre chambre d’hôtel, vous y trouvez l’assiette demandée à la température idéale, grâce à l’imprimante 3D installée dans la salle à manger.

A travers ces exemples futuristes (mais pas si invraisemblables qu’on pourrait le penser), on voit le potentiel des imprimantes 3D appliquées au monde de la cuisine. Tout comme le four à micro-ondes a révolutionné notre manière de préparer la nourriture, l’imprimante 3D promet d’apporter une nouvelle façon d’aborder la préparation des nombreux repas qui jalonnent notre quotidien ; surtout quand on sait, qu’en France, on passe plus de deux heures par jour à manger (selon l’OCDE)…

Imprimante 3D et nourriture source: oskay via Flickr

Comment ça marche ?

Afin « d’imprimer » de la nourriture, les imprimantes 3D procèdent, là encore, avec un fichier numérique (une modélisation logicielle). Néanmoins, il n’existe pas de logiciels dédiés au Food Printing. Le concepteur du fichier opère donc de la même manière que s’il travaillait sur le fuselage d’un avion par exemple, avec un logiciel CAO (Conception Assistée par Ordinateur). L’étape suivante consiste à déposer le matériel comestible lors de l’impression Il existe aujourd’hui deux grandes méthodes de fonctionnement :

  • La première méthode consiste à utiliser des ingrédients qui sont reconditionnés pour l’impression 3D, afin d’adapter la consistance de ce derniers au processus d’extrusion via la tête d’impression
  • La seconde méthode, celle de la cuisine « synthétique », consiste à utiliser des ingrédients de synthèse que l’on peut combiner pour obtenir des reproductions de saveur (dans la même veine que la cuisine moléculaire par exemple)

Dans les deux cas, au fur et à mesure de l’impression, l’imprimante change de cartouche à chaque fois que cela est nécessaire, pour combiner les goûts comme indiqué par le fichier 3D.

Applications possibles

Des combinaisons gustatives infinies

Les imprimantes 2D (celles qui permettent d’imprimer des lettres, des flyers,…) fonctionnent avec seulement trois ou quatre couleurs d’encre (Rouge/Vert/Bleu ou Cyan/Magenta/Jaune/Noir). Mais le mélange des couleurs d’encre en doses précises, leur permette d’imprimer en une infinité de couleurs. Imaginez alors pouvoir remplacer les cartouches d’encre par des ingrédients comestibles. L’impression 3D de nourriture permettrait aux chefs cuisiniers de combiner des saveurs à l’infini avec bien plus de facilité et de rapidité qu’avec leurs outils de cuisine traditionnels.

Gagner du temps dans la journée de travail

Le Food Printing est également un moyen efficace pour faire gagner du temps à tous les hommes et les femmes « pressés » qui n’ont ni le temps ni l’énergie pour faire de la cuisine… mais qui souhaitent tout de même bien manger !

Amélioration de la nutrition

On connaît également l’importance croissante de la nutrition dans les pays riches où l’obésité est un état qui touche chaque année davantage de personnes. Le surpoids concerne actuellement 1,4 milliard de personnes à travers le monde selon l’OCDE, dont 500 millions seraient obèses (source).

Les chaines de restaurants ont parfois l’obligation d’afficher sur leur menu l’étiquetage nutritionnel (on entend par étiquetage nutritionnel une description des propriétés nutritionnelles d’un aliment visant à informer le consommateur (glucides, lipides, protéines, vitamines et minéraux)) de leur plat pour sensibiliser les gens à leurs apports en lipides, protéines… Il en va de même pour de nombreux produits disponibles sur les rayons de nos supermarchés. (Selon la législation européenne, « L’étiquetage nutritionnel est harmonisé dans toute l’Union européenne. Il est facultatif, mais devient obligatoire lorsqu’une allégation nutritionnelle figure sur l’étiquetage ou dans une publicité. » - (voir source).

Imprimante 3D et nourriture source: syvwich via Flickr

L’imprimante 3D pourrait devenir votre coach nutritionnel au quotidien. En effet, elle pourrait mesurer l’apport calorique des plats qu’elles impriment en allant puiser les informations sur internet. Il vous suffirait de programmer votre imprimante avec un plafond de calories à ne pas excéder par jour et elle se chargerait du reste : imprimer un plat pauvre en calorie pour votre dîner si votre plafond est presque atteint par exemple.

Détourner la nourriture pour la science

D’un point de vue scientifique, et aussi surprenant que cela puisse paraître, la nourriture est un excellent cobaye : la diversité et la richesse des textures que l’on retrouve dans les aliments sont presque infinies. Cette diversité permet de créer des copies d’éléments critiques (un organe,…) dont la consistance et la texture seraient quasiment identiques aux originaux. Ces copies seraient utilisées pour de la formation, de l’entraînement, du prototypage… Jusqu’à présent, nous arrivons à créer certaines copies mais seulement en utilisant des moules complexes et en mobilisant des travailleurs très qualifiés. Si nous arrivions à développer notre capacité à imprimer de la nourriture, ces copies, aux formes complexes et aux textures précises, seraient produites plus facilement pour des coûts bien inférieurs.

La réalité, le futur et les limites

Tout comme le Bioprinting, l’impression 3D de nourriture et son utilisation dans les foyers relève encore du domaine de la science-fiction. Aujourd’hui, il n’existe pas d’imprimante 3D grand public dédiée à l’impression de nourriture par exemple… à part cette entreprise britannique, Chocedge, qui commercialise une imprimante 3D pour chocolat pour 2,888£ (3345€). La chaine Youtube de la société rassemble de nombreuses vidéos mettant en scène l’imprimante en action.

Des imprimantes pas encore très adaptées à la nourriture en tube…

Les imprimantes 3D classiques destinées au grand public utilisent une extrudeuse par laquelle passe un filament de plastique. Chauffé, le fil devient malléable et peut donc être déposé avant de refroidir puis prendre sa nouvelle forme. Toutefois, une telle extrudeuse n’est pas adaptée au maniement de matériaux organiques. Une personnalisation des appareils est nécessaire pour l’impression de nourriture en 3D.

Makerbot propose une extension pour ses imprimantes, le Frostruder, qui permet d’adapter l’extrudeuse pour déposer des fluides comme de la nourriture. Ainsi, la cartouche traditionnelle de plastique de l’imprimante est remplacée par une seringue remplie d’une pâte de l’ingrédient que l’on souhaite utiliser. Cela suppose que les ingrédients soient sous forme de pâte molle (pâte à tartiner, beurre de cacahuète,…).

Nous sommes toujours dans le domaine de l’expérimentation, et, en pratique, cela ne vous permettrait pas aujourd’hui d’imprimer une pizza quatre fromages…

Les limites au développement du food printing

Des réglages et calibrages encore délicats

De nombreuses limites empêchent encore le développement massif d’une telle technologie. Ces limites sont parfois très concrètes. Pour rappel, l’extrudeuse d’une imprimante 3D fait « couler » une matière fluidifiée par la chaleur sur un support. La consistance de la matière ainsi poussée à travers l’extrudeuse de l’imprimante détermine la faisabilité de l’impression. En l’occurrence, en ce qui concerne le Food Printing, il faut donc trouver des ingrédients qui soient suffisamment mous pour pouvoir passer à travers l’extrudeuse mais qui soient aussi suffisamment durs pour conserver leur forme une fois l’impression réalisée… En plus de cela, chaque ingrédient aura des propriétés physiques différentes, si bien que la force mécanique et la température qu’il faudrait appliquer sur l’ingrédient « poussé » à travers l’extrudeuse seront différents pour chacun d’entre eux ! Le calibrage de l’imprimante est donc encore un véritable casse-tête. Et enfin : la température ambiante influe sur la mollesse des ingrédients. Cela signifie qu’à calibrage équivalent, une impression pourrait fonctionner dans une pièce, mais pas dans celle d’à côté…

Vous vous demandez peut-être comment se manifesterait un mauvais calibrage ? Concrètement, si vous ne configurez pas une poussée mécanique suffisante pour un ingrédient donné, il ne sortira tout simplement pas de l’extrudeuse… il n’y aura donc pas d’impression. A l’inverse, si vous appliquez une pression mécanique trop importante, vous risquez fortement de voir la décoration de votre cuisine refaite en un clin d’œil… puisque la matière sera probablement projetée dans toutes les directions, comme si vous explosiez un ballon de baudruche plein de mayonnaise ! Mais l’intelligence collective n’en est pas à son premier succès, et il est fort probable qu’une communauté de cuisiniers-bricoleurs à travers le monde compilera un jour la documentation nécessaire référençant les ingrédients imprimables et les manipulations pour calibrer l’imprimante. Les imprimantes pourront alors, en se connectant à internet, intégrer les mises à jour de calibrage pour s’adapter au Food Printing.

Ne pas sous-estimer la complexité d’une tomate !

Si vous pouvez envisagez d’imprimer des plats à l’aide de pâtes préparées, imprimer un élément frais, comme un légume par exemple, relève d’une complexité bien plus poussée et vertigineuse. Il semblerait même qu’imprimer une pomme de terre soit tout aussi complexe que d’imprimer un organe humain…

Imprimante 3D et nourriture source: epSos.de via Flickr

La perception des consommateurs

Nous vous invitons maintenant à faire le test suivant : présentez le Food Printing à vos proches et observez leurs réactions. Ils se montreront probablement surpris et curieux face à cette promesse sortie tout droit d’un film de science-fiction. Mais ils ressentiront également du dégoût vis à vis de ces « plats », qu’ils qualifieront de chimiques ou synthétiques.

Soyons réalistes : aujourd’hui nous préférons manger des aliments « bio » qui sortent de la terre et que nous considérons comme « naturels ». La perspective de déguster un steak frites ou un cassoulet sorti d’une imprimante 3D est au mieux surprenante, au pire dégoûtante.

L’impression 3D créée nécessairement de la nourriture transformée (ou nourriture industrielle). Car, tout comme les boîtes de conserves, la production des aliments imprimés passe par un processus de fabrication qui va lui retirer toute naturalité. En dehors de toute considération éthique, l’opinion publique porte un mauvais œil sur la nourriture transformée. Pourtant, c’est elle qui a permis aux populations de se libérer de la contrainte de la récolte et de la chasse et souvent de préparation de la nourriture (dans le cas des produits surgelés). La capacité à conserver des aliments représente une économie de temps considérable dans nos vies actuelles.

Et si l’impression 3D était elle aussi une innovation de rupture qui allait bouleverser notre façon de consommer la nourriture ?