La stampa 3d aiuta le persone con problemi di deglutazione

Esperimenti della Deakin University con alimenti personalizzati stampati in 3D per persone con disturbi della deglutizione
Conosciamo tutti l’esperienza del cibo difficile da inghiottire, che si tratti di pesce, formaggio o qualcos’altro. Ma cosa succede se il non essere in grado di ingoiare cibo è invece un grave problema di salute, al contrario di un occasionale inconveniente durante il pasto?

Disturbi della deglutizione, o disfagia, colpiscono circa l’8% della popolazione mondiale e possono avere gravi conseguenze per la nutrizione dei malati, nonché per la respirazione e la salute mentale. Un recente passo in avanti nel cibo stampato in 3D, realizzato dai ricercatori della Deakin University australiana, ha il potenziale per migliorare significativamente la qualità della vita di queste persone.

Deakin Disability and Inclusion Chair La professoressa Susan Balandin è una logopedista ed esperta nella gestione dei pasti e nei disturbi della deglutizione. Secondo lei, “Le persone che hanno avuto un ictus, hanno la demenza, o hanno una grave invalidità permanente come un danno cognitivo o una paralisi cerebrale hanno spesso difficoltà a deglutire il cibo e richiedono la modifica delle loro consistenze alimentari e fluide”

Gli attuali alimenti modificati con texture sono generalmente morbidi e piccoli, tritati, umidi e purificati. Gli specialisti consigliano alle persone con disfagia di evitare cibi filanti, gommosi, friabili, croccanti e solidi. Il risultato di questo è che i pasti diventano funzionali e omogenei, rovinando quello che può essere uno dei più grandi piaceri della vita. Secondo Balandin, “il problema è che i pasti tradizionalmente modificati sono spesso considerati molli e sgradevoli, il che porta al rifiuto del cibo e alla cattiva alimentazione, o al rifiuto di mangiare cibi modificati che aumenta il rischio di soffocamento o polmonite da aspirazione, in particolare nelle persone anziane nelle strutture per anziani. ”

In uno sforzo collaborativo tra logopedisti e ingegneri dell’Università, la stampa 3D è stata utilizzata per sviluppare un nuovo modo di modificare il cibo. Il team ha tentato di sfruttare le possibilità di progettazione e personalizzazione della tecnologia per creare prodotti alimentari più appetibili rispetto a quelli dei pasti modificati solitamente offerti alle persone con disfagia.

La stampa 3D degli alimenti consente la stratificazione di diversi gusti, trame e colori in una forma desiderata, senza la necessità di additivi alimentari. L’idea era quella di consentire la stampa di prodotti alimentari con una texture facile da ingoiare, che erano anche personalizzati in base alle preferenze estetiche e di gusto di un particolare individuo.

Gli ingredienti scelti per l’esperimento di stampa 3D del team erano il tonno in scatola, che è una buona fonte di proteine, insieme a zucca e barbabietola purè, per fornire le vitamine ei minerali necessari che frutta e verdura hanno in abbondanza.

La stampante 3D utilizzata dal team era un Bioplotter di EnvisionTEC GmbH, un sistema basato su estrusione che costa  meno di  500 dollari . Trattandosi di uno studio di ricerca, il team non ha voluto investire troppo pesantemente, anche se sono disponibili diverse tecniche di stampa 3D alimentari alternative. Questi includono il legame, la laminazione e la fotopolimerizzazione, nonché una varietà di processi di estrusione diversi a seconda del particolare tipo di cibo che viene utilizzato.

È stato deciso che un  formato tipo pesce poteva funzionare bene per questo piatto a base di tonno, quindi il team ha creato un modello digitale 3D di un pesce nel software CAD Solidworks, quindi lo ha preparato per la stampa. Il tonno costituiva il corpo principale del pesce, mentre la barbabietola passata veniva usata per fare le sue pinne viola e la zucca frullata gli dava un occhio arancione e delle branchie. Il tempo di stampa totale è stato veloce, circa 3 minuti dall’inizio alla fine.

Dopo alcune prove, il team ha scoperto che una pellicola trasparente di acetato di cellulosa era la migliore superficie su cui stampare. La carta standard per carta oleata e la superficie di preparazione del foglio di alluminio utilizzate nelle cucine convenzionali non hanno fornito abbastanza attrito superficiale per il primo strato della stampa da attaccarsi, influenzando negativamente il resto della struttura. Il pasto finito è stato testato da un abile chef e da un paio di altri dilettanti golosi che hanno confermato che il gusto di questo piatto personalizzato stampato in 3D era buono e molto simile a quello prodotto in modo convenzionale.

Nonostante il successo di questo progetto, c’è ancora una mancanza di conoscenza sulla sicurezza dei prodotti alimentari elaborati dai sistemi di stampa 3D, che potrebbero influenzare la capacità della tecnologia di essere ulteriormente potenziata. Un recente rapporto sostenuto dall’Autorità europea per la sicurezza alimentare, che ha avvertito che non esistono ancora rigorosi esami sulla sicurezza degli alimenti stampati in 3D, dettaglia un inventario allarmante di potenziali pericoli e rischi successivi. Questi includono la formazione di composti generati dal calore che potrebbero essere pericolosi per la salute, così come i rischi microbiologici da cartucce di stampanti contaminate o sporche e rischi fisici come frammenti di stampante che si staccano nel cibo. C’è anche il potenziale per la frode alimentare, attraverso la commercializzazione di materie prime sub-standard in cartucce.

Si spera che si tratti di problemi che verranno affrontati man mano che la tecnologia diventerà più accessibile e aumenterà la domanda di alimenti stampati in 3D. Il professor Abbas Kouzani, professore della Deakin School of Engineering, ha affermato che la tecnologia di stampa alimentare 3D potrebbe un giorno consentire alle organizzazioni di produrre pasti alimentari personalizzati su larga scala, il che sarebbe di grande beneficio per la gestione quotidiana di ospedali e strutture per anziani. “Si prevede che la tecnologia migliorerà e crescerà in modo significativo nei prossimi cinque anni, e sono necessarie ulteriori ricerche per studiare il potenziale della stampa alimentare 3D per migliorare la salute e il benessere, nonché i vantaggi economici”, ha affermato.

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