Технологи из Национальной школы сельскохозяйственной и пищевой промышленности в Нанте (Ecole Nationale d'Ingénieurs des Techniques des Industries Agricoles et Alimentaires – ENITIAA) придумали, как с помощью машины воспроизвести процесс пережёвывания пищи человеком.
Почему именно пережёвывание? Ответ прост: потому что это первая стадия на долгом пути усвоения какого-либо продукта организмом. К тому же человек ощущает вкус еды (со всеми нюансами) именно при пережёвывании пищи. Соответственно, чтобы машина могла "понять" человека, её для начала необходимо научить именно жевать тестируемый продукт.
Ранее были созданы механизмы, которые могли исследовать мягкую пищу (например пюре), а также инженеры придумали "челюсти" для тестирования искусственных зубов. Кроме того, специалисты немало поработали над электронными языками и носами, способными уловить и идентифицировать вкус и аромат еды и напитков (примеры: 1, 2, 3).
Теперь учёные мужи под руководством Гаёль Арвисене (Gaëlle Arvisenet) придумывают всяческие приспособления, которые смогли бы пережёвывать даже твёрдую пищу (к примеру, яблоки). И пусть пока разработки ещё весьма далеки от "эталона", начало положено, да и успехи кое-какие имеются.
Пока измельчающему (по сути) устройству не дали название. Известно, что размерами оно превышает человеческий рот почти в пять раз. Устройство представляет собой стальной контейнер, температура которого поддерживается постоянной (37°C) с помощью электрического элемента.
Внутренние поверхности "рта" покрыты специальным химически устойчивым пластиком, который используется при создании медицинских имплантатов. Нижняя "челюсть" может двигаться вокруг центральной оси, верхняя — вверх-вниз (на ней расположены подобия зубов).
Сдавливание и вращательные движения копируют механическое воздействие на еду, происходящее во рту человека. Кроме того, к пережёвываемой пище добавили содержащую необходимые ферменты искусственную слюну, которая втекает в основание камеры по специальной трубочке.
Так как большинство запахов попадает в нос человека также в процессе пережёвывания, химики пропустили через камеру инертный газ гелий, движение которого имитирует дыхание. К тому же он забирает все летучие соединения и выносит их с собой, к примеру, для дальнейшего анализа.
"Мы хотели воспроизвести не механическую работу челюстей, языка и зубов, а довести продукт до такого состояния, как будто его прожевал человек", — поясняет Арвисене.
После того как результат работы искусственного рта (полученный на разных скоростях) сравнили с тем, что осталось от яблока, когда его жевали люди, выяснилось, что по текстуре, внешнему виду и прочим параметрам они почти не отличаются (читайте статью авторов, опубликованную в Journal of Agricultural and Food Chemistry).
Добавим, что со временем искусственный рот может стать важной составляющей робота-дегустатора, который поможет тем же учёным постичь природу вкуса и, возможно, создать еду лучшего качества.
Кстати, аппарат, имитирующий процесс пищеварения, уже сделали британские учёные. Также надо отметить, что робототехники из Японии построили синтетический рот-робот, анатомически сходный со ртом настоящим. Но та машина предназначалась не для пережёвывания пищи, а для воссоздания в металле и полимерах голосового механизма человека.