Helfende Technologie: Deakin University experimentiert mit Lebensmitteln aus dem 3D-Drucker bei Schluckstörungen

 5. Februar 2018  Andreas Krämer  

Forscher der Deakin University in Australien nutzen die Möglichkeiten der 3D-Drucker um Lebensmittel für Patienten mit Schluckstörungen herzustellen. Durch Kreativität bei den Formen aber auch passgenaue Zusammensetzung der Inhaltsstoffe sollen Folgekrankheiten der sogenannten Dysphagie vermieden werden.

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Die Deakin University in Geelong, Australien, hat mit Experimenten von gedruckten individuellen Lebensmitteln für Menschen mit Schluckstörungen begonnen. Von Schluckstörungen oder Dysphagie sind statistischen Angaben zufolge 8 Prozent der Weltbevölkerung betroffen (allein 45 % der über 75-Jährigen leiden an Schluckbeschwerden) mit schwerwiegenden Folgen für die Ernährung , der Atmung und Psyche der Betroffenen. Kürzlich gelang es Forschern der australischen Deakin Universität im Bereich 3D-gedruckter Lebensmittel ein Durchbruch, die das Potenzial hat, die Lebensqualität betroffener Menschen zu verbessern.

Susan Balandin ist Inclusion Chair Professor an der Deakin University ist Sprachpathologin, Expertin für Essensmanagement und Schluckstörungen. Menschen, die einen Schlaganfall erlitten haben, an Demenz leiden oder eine lebenslange schwere Behinderung wie kognitive Beeinträchtigung oder zerebrale Lähmung haben, kämpfen oft mit Schwierigkeiten Nahrung zu schlucken und verlangen, dass ihre Nahrungs-, und Flüssigkeitsstrukturen angepasst werden, erklärte Prof. Susan Balandin in der regionalen Zeitung „Geelong Advertiser“.

Zur Zeit sind texturmodifizierte Lebensmittel meist weich, mundgerecht, zerkleinert, feucht und püriert. Experten empfehlen Menschen mit Dysphagie auf fadenförmige, zähe, kauende, krümelige, knusprige und feste Lebensmittel zu verzichten. Das Ergebnis ist eine homogene Ernährung, die das Essvergnügen der Betroffenen verderben und in Folge zu weiteren Erkrankungen führen kann.

Wie Balandin weiter berichtet, bestehe das Problem, dass traditionell veränderte Mahlzeiten oft als matschig und unsympathisch wahrgenommen werden, was in Nahrungsverweigerung und schlechter Ernährung resultiert. Die Weigerung veränderte Lebensmittel zu essen, erhöht das Risiko von Erstickungs- oder Aspirationspneumonien, vor allem bei älteren Menschen in Altenpflegeeinrichtungen.

In Zusammenarbeit zwischen Sprach-Pathologen und Ingenieuren der Universität wurde der 3D-Druck zur Entwicklung einer neuen Methode für modifizierte Nahrung eingesetzt. Das Team versuchte, die Design- und Anpassungsmöglichkeiten der Technologie zu nutzen, um schmackhaftere Lebensmittel zu entwerfen, als die modifizierten Mahlzeiten die Betroffenen derzeit angeboten werden. Per 3D-Lebensmitteldruck lassen sich verschiedene Geschmacksrichtungen, Texturen und Farben in die gewünschten Formen bringen, ohne dass Lebensmittelzusatzstoffe erforderlich sind. Vor diesem Hintergrund entwickelte auch schon das Bremerhavener Unternehmen Biozoon 3D-gedruckte Lebensmittel für ältere Menschen.

Lebensmitteldrucker
Der Lebensmitteldrucker von Lipson (Bild © engineering.columbia.edu)

Die Idee dahinter resultierte in der Bedruckung von Lebensmitteln mit einer leicht zu schluckenden Textur, die auch nach den ästhetischen und geschmacklichen Vorlieben des Einzelnen personalisiert wurden. Als Zutaten für das 3D-Druck-Experiment wurden Thunfischkonserven, die eine gute Proteinquelle darstellen, pürierte Kürbisse und rote Beete gewählt, um die notwendigen Vitamine und Mineralien zu erhalten, die Obst und Gemüse im hohen Umfang besitzen.

Als 3D-Drucker wurde laut dem Artikel ein Gerät von dem deutschen Hersteller EnvisionTEC genutzt, der mit de Extrusionsystem arbeitet und weniger als 400 Euro kostet. In der Solidworks CAD-Software erfolgte die Erstellung eines digitalen 3D-Modells eines Fisches und in Scheiben geschnitten, um es für den 3D-Druck vorzubereiten. Thunfisch bildete den Hauptteil des Fisches, die Rote Beete diente zur Herstellung der purpurroten Flossen und der pürierte Kürbis sowohl für ein orangefarbenes Auge als auch Kiemen. Die Druckzeit für den Fisch belief sich auf drei Minuten. Nach einigen Tests stellte sich transparente Folie aus Cellulosecetat als optimale Oberfläche zum Bedrucken heraus.

Das fertige Gericht wurde anschließend von einem erfahrenen Küchenchef und einigen Amateur-Gourmets getestet, die bestätigten, dass der Geschmack dieses individuell bedruckten 3D-Gerichts gut und eine Ähnlichkeit mit denjenigen Lebensmittel aufwies, welches auf klassische Art hergestellt wurde.

Wie Abbas Kouzani, Professor an der Deakin School of Engineering, erklärte, werde die 3D-Lebensmitteldrucktechnologie eines Tages Organisationen erlauben, personalisierte Mahlzeiten im großen Maßstab herzustellen, was für den Alltag in Krankenhäusern und Altenpflegeeinrichtungen sinnvoll wäre. 2014 war auch schon einmal im Gespräch Soldaten mit 3D-gedruckten Lebensmitteln zu versorgen.

In den kommenden fünf Jahren werde sich die Technologie deutlich weiter verbessern und wachsen. Wie die Deakin University arbeitet auch die New Yorker Columbia University an der Weiterentwicklung von Lebensmitteln aus dem 3D-Drucker.

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