JP2022537050A - 小麦粉ベースの形状が変化する食品および関連する方法 - Google Patents

Abstract

少なくとも１つの溝入れされた表面を有する多層生地からセモリナ粉ベースの形状が変化する食品を作る方法が提供される。生地層は、天然、主食、および食用の成分を含む、さまざまな組成を有している。生地は、脱水（たとえば、焼成）または水和（たとえば、沸騰）プロセス中に刺激にさらされる。【選択図】図２７

Description

関連出願への相互参照
本出願は、２０１９年６月２１日に出願された米国仮特許出願第６２／８６４，５４７号および２０１９年７月２日に出願された米国仮特許出願第６２／８６９，７５３号に対する優先権を主張するＰＣＴ国際出願であり、両方の出願はそれら全体が引用により本明細書に組み込まれる。

発明の分野
中国の餃子、日本のラーメン、イタリアのパスタから、メキシコのトルティーヤやフランスのパンまで、小麦粉は我々の文化生活において重要な役割を果たしており、文化や歴史を超えて主食としてエネルギーを供給している。本発明は、材料駆動の設計を用いた高度なデジタルファブリケーションが、形状が変化する技術を介して小麦粉ベースの食品を調製および消費する方法をどのように変えるかを実証している。

関連技術の説明
形状が変化する食品は、以前は、設計概念としてヒューマンコンピュータインタラクション（「ＨＣＩ」）コミュニティに導入されてきた。特に、パスタの形状が変化する特性は、ゼラチン／セルロース混合物およびキトサンで実証されている。しかし、これらの食用タンパク質、または多糖類ベースの材料は、従来、我々の毎日の消費およびエネルギー供給のための本格的なパスタを作るために使用されてはいない。設計に実用性を追加するために高度なデジタルファブリケーションツールを用いてパスタの材料成分を再設計する必要がある。

本発明は、新しい食用材料である小麦粉ベースの食品の調理中に食品の形状の変化を引き起こすための新しい刺激（焼成を介する脱水）を導入している。これに加えて、本発明はまた、形状が変化する挙動を得るために小麦粉ベースの本格的なパスタのための水和による（沸騰を介する）新しい形状が変化するメカニズムを包含している。脱水と水和の両方の方法論は、材料組成および機械的挙動を理解することによってデジタルファブリケーションを介して達成される。本発明は、その材料挙動、設計およびファブリケーションツールを理解するという観点から、形状が変化する小麦粉ベースの食品を製造する方法の詳細を包含している。

形状が変化する食品：以前は、空気圧駆動の可膨張性のパン、水膨潤誘発の形状が変化するゼラチンセルロースベースのパスタ、およびｐＨ応答性キトサンベースの形状が変化する麺を含む、形状が変化する食品が、さまざまな材料およびトリガーメカニズムを用いて検討されていた。

本発明は、小麦粉ベースの食品に焦点を当てている。形状が変化する食品に関する以前の研究と比較すると、その違いは多岐にわたる。第１に、変形メカニズムが異なる。文献は二層組成を導入しているが、本発明は、主要な変形メカニズムとして溝入れパターン（表面テクスチャの改変）を使用している。第２に、本発明は、統一された設計およびファブリケーションプロセスを伴う脱水プロセスと水和プロセスの両方に焦点を当てている。第３に、本発明は、エネルギー供給の目的で機能する天然成分を使用している（すなわち、本発明のいくつかの実施形態では、形状が変化する小麦粉ベースの食品の例は、主にセモリナで構成されている）。イタリアでは、卵白およびオーツ麦繊維（添加物として）が一般的にパスタに使用されており、プロのパスタ生産者によって推奨されている。その結果、本発明による形状が変化する食品は、本格的な風味、栄養、および口当たりを生み出すことができ、有用性のある天然食品であると見なすことができる。

食品におけるデジタルファブリケーション：最近の製品や研究プロジェクトにより、デジタルテクノロジーを用いて食品の形状、色、風味、食感、さらには栄養をカスタマイズできるようになった。たとえば、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｇａｓｔｒｏｎｏｍｙは、既存のデジタルファブリケーション機器を従来のキッチンに統合し、シェフが料理をパーソナライズできるようにした。Ｄｉｇｉｔａｌ Ｋｏｎｄｉｔｏｒｅｉは、食事の味覚構造を管理するためにモジュラー型と遺伝子型の配置アルゴリズムを組み合わせた。さらに、デジタル化された食品設計および栄養管理のための多様なエンジニアリングソリューションを提供するプロジェクトが増えている。また、従来の手動プロセスを自動化するためにロボット工学ベースの食品製造技術が台頭している。コンピュータ制御のマシンによって可能になったデジタルファブリケーション技術の出現により、食品の特性の向上を生産および調理手順において探求するように促すことができ、本発明の形状が変化する食品は、デジタル食品技術の将来に有望な新しい領域を開いている。

ＨＣＩにおける食品のユーザ体験：ＨＣＩコミュニティ内では、人間と食品のインタラクションに関する最近の研究論文が、我々の日常生活における食品の重要性を理解する上で重要な役割を果たしている。遊び心のあるインタラクションモダリティとして、より多くの食用ユーザインターフェースが作成された。たとえば、インタラクティブなＣｈｏｃｏｌａｔｅ ＭａｃｈｉｎｅであるＥｄｉＰｕｌｓｅは、自己制御を促進する、および望ましくない挙動を阻止するために遊び心のある反射を提供することによって、身体活動をサポートするアクティビティトリート（ａｃｔｉｖｉｔｙ ｔｒｅａｔｓ）を作成する。Ｆ． Ｋｅｈｒ， Ｍ． Ｈａｓｓｅｎｚａｈｌ， Ｍ． Ｌａｓｃｈｋｅ， Ｓ． Ｄｉｅｆｅｎｂａｃｈ ２０１２．Ａ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｔｏ Ｉｍｐｒｏｖｅ Ｓｅｌｆ－Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ： Ｔｈｅ Ｃｈｏｃｏｌａｔｅ Ｍａｃｈｉｎｅ（ｔｈｅ ＳＩＧＣＨＩ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｈｕｍａｎ Ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ，６８９－６９４の議事録）を参照されたい。また、食品関連の製品およびインターフェースは、食品ジャーナルや食品写真など、人々がどのように食品とインタラクトするかを探求するための新しいチャネルを提供する。さらに、研究では、特に食品廃棄物に関連する食品の生態学的価値を調査し続けている。

ＨＣＩにおける形状が変化する材料：最近、さまざまなＨＣＩ関連で形状が変化する材料が使用され、新規のインタラクティブなアフォーダンスを作成するためにモーフィング材料の特性を活用している。この分野の研究者らが、さまざまな材料特性を備えた新規の形状が変化するインターフェースをレビューした限り、研究者らの研究は、１つの刺激タイプに応答する変形材料に焦点を当ててきた。本発明は、２つの異なる刺激タイプによって引き起こされる１つの食品材料メカニズムを導入することによって新規の方法で先行する研究を拡張し、これにより、このアプローチをより多くの食品用途に拡大している。

小麦粉ベースの形状が変化するメカニズムにおける課題：材料科学では、シートに対する形状が変化する効果を生み出すための最も一般的な方法の１つは、特定の刺激（たとえば、水拡散）下でのさまざまな膨張または収縮速度で二層構造を構築することを含む。しかし、二層構造だけでは小麦粉ベースの生地サンプルに効果はない。

以前の研究では、食用材料が異なって膨潤し得、寒天、ゼラチン、デンプンおよびセルロースが、さまざまな膨潤速度を有し、これらの原料を二層または三層複合体に組成することによって、水和プロセス中に自己折り畳みを達成することができることが説明されてきた。Ｗ． Ｗａｎｇ， Ｌ． Ｙａｏ， Ｔ． Ｚｈａｎｇ， Ｃ．Ｙ． Ｃｈｅｎｇ， Ｄ． Ｌｅｖｉｎｅ， Ｈ． Ｉｓｈｉｉ ２０１７．Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｖｅ Ａｐｐｅｔｉｔｅ： Ｓｈａｐｅ－Ｃｈａｎｇｉｎｇ Ｆｏｏｄ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｓ ｆｒｏｍ ２Ｄ ｔｏ ３Ｄ ｂｙ Ｗａｔｅｒ Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｔｈｒｏｕｇｈ Ｃｏｏｋｉｎｇ（ｔｈｅ ＣＨＩ ２０１７，６１２３－６１３２の議事録）を参照されたい。しかし、小麦粉生地の機械的特性が異なるため、本格的な小麦粉ベースの成分で二層構造を再作成するための同じメカニズムを複製することには課題がある。

図２が示すように、小麦粉および小麦粉－オート麦繊維の二層生地は、５度未満の曲げ角度を示している（生地の層状化によるいくらかの効果であるが、劇的な曲げ効果ではない）。この実験において、プレーン生地には１１２ｇの小麦粉および４３ｇの水が含まれ、小麦粉－オーツ麦繊維生地には１１２ｇの小麦粉、４２ｇのオーツ麦繊維および１２５ｇの水が含まれた。サンプルサイズは、長さ５０ｍｍ、幅１５ｍｍ、厚さ２ｍｍであった。

さらに、小麦粉にはファブリケーションプロセスに対するさらに新しい課題がある。標準的なパスタ生地は、この分野での以前の研究の対象であった材料、ゼラチン（Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｖｅ Ａｐｐｅｔｉｔｅ用のベース材料）またはキトサン（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｐｒｉｍｉｔｉｖｅｓ用のベース材料）よりもはるかに粘度が高い。さらに、小麦粉生地内のグルテンネットワークでは、以前に報告された同じフィルム製造手順や、食品用途を超えた水和ベースの形状が変化する材料について報告された他の代替製造方法を使用することは不可能である。原料を水または有機溶媒に溶解する代わりに、本発明は、調理におけるシート製造の古典的な方法、すなわち、生地用ミキサーで生地を練り、パスタ用シータでそれをシート状にする方法の適用を含む。本明細書に詳述される多層複合シートを製造することができる。

前述の課題に取り組むために、本発明は、小麦粉ベースの生地が、形状が変化する特性、すなわち、溝によって誘発される異なる膨潤または収縮を達成することを可能にする新規のメカニズムを導入している。本発明は、シート状生地の表面に幾何学的特徴を溝入れする（それにより表面テクスチャを改変する）ことによって、材料の膨潤速度または脱水速度を制御し、これによりパスタ／生地の形状を変化させる。

従来のパスタ製造：本発明に関連して、従来のパスタは、生地を混合し、練る工程、風味および着色を随意に加える工程、生地をシートに巻く工程、生地を指定された形状およびサイズにカットする工程、およびその後、随意に、生地を乾燥させる工程を含む、多段階プロセスを介して製造される。カット／形作りの工程で使用される技術は、製造されている麺のタイプによって異なる。概して、この工程は、ブレードで生地をカットするか、またはダイによって生地を押し出すことによって達成される。リボンおよびストリングタイプのパスタ（フェットチーネ、リングイネ、スパゲッティなど）はブレードでカットされる。チューブまたはシェル型のパスタ（リガトーニ、エルボーマカロニなど）はダイによって押し出される。本発明は、とりわけ、平らな生地片の表面テクスチャを改変するために設計を平らな生地にすり込むまたは溝入れすることによって形状を変える生地を作るための新規の方法、システム、および装置を含む。

本発明は、多層生地のための天然、主食および食用の成分を用いた脱水（たとえば、焼成）または水和（たとえば、沸騰）プロセス中の本格的なセモリナ粉ベースの形状が変化する食品のためのメカニズム、多層生地に基づく形状が変化するセモリナ粉ベースの食品、多層生地から形状が変化するセモリナ粉ベースの食品を作るための方法、ならびに溝入れした表面および異なる組成の２つまたはそれ以上の生地層を有するパスタ生地を作るための方法を包含する。

本発明の一実施形態は、上面および下面と異なる組成を有する２つまたはそれ以上の生地層とを有する平らなセモリナ粉ベースの生地片から作製された形状が変化する食品を含む。平らなセモリナ粉ベースの生地片は、初期の形状および初期のサイズにカットされる。さらに、生地の上面には、生地の所定の曲げ方向に垂直に延びる、平行な溝の少なくとも１つのセットがすり込まれている。最後に、平行な溝の少なくとも１つのセットは、所定の曲げ角度または所定の最終形状を達成するように選択された溝深さおよび溝間隔を有している。他の実施形態では、少なくとも１つの溝または非平行な溝の１つのセットも使用することができる。

本発明の別の実施形態は、形状が変化する食品を作るための方法であり、当該方法は、（１）所定の曲げ角度に垂直な角度で、かつ所定の最終形状および／または所定の曲げ角度を結果としてもたらすように選択された溝間隔および溝深さで、上面および下面と異なる組成を有する２つまたはそれ以上の生地層とを有するセモリナ粉ベースの生地に、平行な溝の少なくとも１つのセットをすり込むまたは溝入れする工程と、（２）セモリナ粉ベースの生地の形状を変化させるために、平行な溝の少なくとも１つのセットを有するセモリナ粉ベースの生地を刺激にさらす工程と、を含む。

本発明の別の実施形態は、溝入れされた表面を有するパスタ生地を作るための方法である。本実施形態の方法は、平らなセモリナ粉ベースの生地の上面に平行な溝の少なくとも１つのセットをすり込むまたは溝入れする工程を含み、ここで、生地は、上面および下面と異なる組成を有する２つまたはそれ以上の生地層とを有する。

本発明の理解を促進する目的で、添付の図面および説明は、その好ましい実施形態を例示し、そこから、本発明、その構造のさまざまな実施形態、操作の構成および方法、ならびに多くの利点が理解および認識され得る。添付の図面は引用により本明細書に組み込まれる。

異なるタイプの食品を用いた本発明のさまざまな用途を示している。 異なるタイプの食品を用いた本発明のさまざまな用途を示している。 異なるタイプの食品を用いた本発明のさまざまな用途を示している。 異なるタイプの食品を用いた本発明のさまざまな用途を示している。 異なるタイプの食品を用いた本発明のさまざまな用途を示している。 異なるタイプの食品を用いた本発明のさまざまな用途を示している。 オーツ麦繊維の二層フィルムを有するベーキングパウダーの入っていない小麦粉の限定された曲げ効果を実証している。 本発明の一実施形態による製造プロセスの概要を示している。 本発明の一実施形態による製造プロセスの概要を示している。 本発明の一実施形態による製造プロセスの概要を示している。 本発明の一実施形態による製造プロセスの概要を示している。 溝深さが曲げ角度にどのように影響するかを例示している。 溝深さが曲げ角度にどのように影響するかを例示している。 溝深さが曲げ角度にどのように影響するかを例示している。 溝深さが曲げ角度にどのように影響するかを例示している。 生地サンプルの縁に対して平行なさまざまな角度を有する溝がどのように曲げに影響を与えるかを例示している。 生地サンプルの縁に対して平行なさまざまな角度を有する溝がどのように曲げに影響を与えるかを例示している。 生地サンプルの縁に対して平行なさまざまな角度を有する溝がどのように曲げに影響を与えるかを例示している。 屈曲に対する二層複合構造の影響を例示している。 屈曲に対する二層複合構造の影響を例示している。 屈曲に対する二層複合構造の影響を例示している。 本発明による計算設計ツールの一実施形態によって実施される１つの可能なプロセスを例示している。 本発明による計算設計ツールの一実施形態によって実施される１つの可能なプロセスを例示している。 本発明による計算設計ツールの一実施形態によって実施される１つの可能なプロセスを例示している。 本発明による計算設計ツールの一実施形態によって実施される１つの可能なプロセスを例示している。 本発明による計算設計ツールの一実施形態によって実施される１つの可能なプロセスを例示している。 本発明の一実施形態によるいくつかの選択されて形作られた設計で構成された設計ライブラリを示している。 本発明の一実施形態によるいくつかの選択されて形作られた設計で構成された設計ライブラリを示している。 本発明の一実施形態によるいくつかの選択されて形作られた設計で構成された設計ライブラリを示している。 本発明による製造プロセスの一実施形態のための１つの可能な指示プロセスを例示している。 本発明の一実施形態による１つの可能な生地調製プロセスを例示している。 本発明の一実施形態による１つの可能な生地調製プロセスを例示している。 本発明の一実施形態による１つの可能な生地調製プロセスを例示している。 本発明の一実施形態による１つの可能な生地調製プロセスを例示している。 本発明の一実施形態の溝入れプロセスのための１つの可能なデジタルファブリケーションプロセスを例示している。 本発明の一実施形態の溝入れプロセスのための１つの可能なデジタルファブリケーションプロセスを例示している。 本発明の一実施形態の溝入れプロセスのための１つの可能なデジタルファブリケーションプロセスを例示している。 本発明による溝入れ型の可能な実施形態である。 本発明による溝入れ型の可能な実施形態である。 本発明の水和ベースの形状が変化する食品の一実施形態による随意の乾燥プロセスを例示している。 本発明の一実施形態による脱水調理プロセスの１つの設定を例示している。 本発明の一実施形態による脱水調理プロセスの１つの設定を例示している。 本発明による食品のための調製プロセスの２つの実施形態を例示している。 本発明による食品のための調製プロセスの２つの実施形態を例示している。 本発明による自己折り畳みクッキーのための１つの可能な調製プロセスを例示している。 本発明によるこれらのクッキーの最終形状を例示している。 本発明による水和調理のための設定の一実施形態を例示している。 本発明による水和調理のための設定の一実施形態を例示している。 本発明による調理前後のさまざまなタイプのフラットパックハイキング用食品を示している。 本発明による調理前後のさまざまなタイプのフラットパックハイキング用食品を示している。 本発明による調理前後のさまざまなタイプのフラットパックハイキング用食品を示している。 本発明による調理前後のさまざまなタイプのフラットパックハイキング用食品を示している。 本発明によるさまざまな野外調理の体験を例示している。 本発明によるさまざまな野外調理の体験を例示している。 本発明によるさまざまな野外調理の体験を例示している。 本発明によるさまざまな野外調理の体験を例示している。 本発明によるさまざまな野外調理の体験を例示している。 本発明によるさまざまな野外調理の体験を例示している。 本発明によるさまざまな野外調理の体験を例示している。 本発明による自己集合する麺玉の一実施形態を示している。 本発明による自己集合する麺玉の一実施形態を示している。 本発明による自己集合する麺玉の一実施形態を示している。 本発明による自己集合する麺玉の一実施形態を示している。 本発明による情報表示としての食品のいくつかの例を示している。 本発明による情報表示としての食品のいくつかの例を示している。 本発明による食品の設計ツールおよび結果として生じる変形挙動の一実施形態を示している。 本発明による食品の設計ツールおよび結果として生じる変形挙動の一実施形態を示している。 本発明による食品の設計ツールおよび結果として生じる変換挙動の一実施形態を示している。 本発明に関するユーザフィードバックのコレクションを実証している。 本発明に関するユーザフィードバックのコレクションを実証している。 本発明によって曲げ角度が溝密度と共にどのように変化するかを例示している。 本発明によって曲げ角度が溝密度と共にどのように変化するかを例示している。 本発明によって曲げ角度が溝密度と共にどのように変化するかを例示している。 本発明によって曲げ角度が溝密度と共にどのように変化するかを例示している。 本発明による曲げ性能および形状保持性における厚さを最適化するためのサンプルを示している。 本発明による曲げ性能および形状保持性における厚さを最適化するためのサンプルを示している。 本発明による曲げ性能および形状保持性における厚さを最適化するためのサンプルを示している。 本発明で開く設計空間のいくつかを示している。 本発明で開く設計空間のいくつかを示している。 本発明で開く設計空間のいくつかを示している。 脱水または水和の刺激によって誘発される小麦粉ベースのモーフィング食品を作るための本発明の設計戦略を例示している。 本発明による設計ライブラリの一実施形態である。 本発明による設計ライブラリの一実施形態である。 本発明による設計ライブラリの一実施形態である。 本発明の一実施形態による３Ｄ印刷したカスタマイズされた型の例を示している。 本発明の一方法を使用した形状の再現性を例示している。 本発明の一方法を使用した形状の再現性を例示している。 自動化された機械ガントリーによって制御される１つのスタンピング方法を示している。 フジッリ・ルンギパスタ（すなわち、長いらせん）の形状変換を示している。 形状が変化するパスタの異なる幾何学的形状およびそれらの可能な適用の例である。 形状が変化するパスタの異なる幾何学的形状およびそれらの可能な適用の例である。 形状が変化するパスタの異なる幾何学的形状およびそれらの可能な適用の例である。 形状が変化するパスタの異なる幾何学的形状およびそれらの可能な適用の例である。 形状が変化するパスタの異なる幾何学的形状およびそれらの可能な適用の例である。 フラットパックパスタの省スペースの可能性を例示している。 モーフィングパスタの幾何学的パラメータに関する実験結果を示している。 モーフィングパスタの幾何学的パラメータに関する実験結果を示している。 モーフィングパスタの幾何学的パラメータに関する実験結果を示している。 モーフィングパスタの幾何学的パラメータに関する実験結果を示している。 設計概要を示すさまざまなモーフィングパスタのサンプルのチャートおよび対応する平らなサンプルの写真である。 経時的な間隙または溝の拡大画像である。 本発明による形状が変化する食品の製造方法のフローチャートである。 本発明の計算設計ツールの一実施形態のフローチャートである。 本発明の一実施形態に関するデジタル設計プロセス、ファブリケーションプロセスおよび調理プロセスのインタラクションを示すフローチャートである。 本発明の計算設計ツールがデジタル設計プロセスおよびファブリケーションプロセスとインタラクトすることができる１つの方法のフローチャートである。 本発明の一実施形態による、形状が変化する食品を作るプロセスにおけるデジタルの溝入れおよびカットする工程ならびに手動の溝入れおよびカットする工程を例示している。

本発明は、本開示の一部を形成する、本発明の以下の詳細な説明および添付の図面を参照することによって、より容易に理解される。本発明は、本明細書に記載されるおよび／または示される特定の装置、方法、プロセス、要素またはパラメータに限定されず、本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明することを目的としており、例にすぎず、請求される本発明を限定することを意図していない。本明細書で特定される任意およびすべての特許および他の公報は、本明細書で十分に明記されているかのように引用により組み込まれる。

また、添付の請求項を含む明細書で使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は複数形を含み、特定の数値への言及は、他に明確に指示のない限り、少なくともその特定の値を含む。範囲は、本明細書では、「約」または「ほぼ」１つの特定の値からおよび／または「約」または「ほぼ」別の特定の値までとして表され得る。そのような範囲が表される場合、別の実施形態は、１つの特定の値からおよび／または他の特定の値までを含む。同様に、値が近似値として表される場合、先行詞「約」を使用することにより、特定の値が別の実施形態を形成することが理解される。

本発明の小麦粉ベースの形状が変化する材料、食品（１０）、方法（１００）、装置、計算設計ツール（２００）およびデジタルファブリケーションプロセス（３００）は、脱水（５４）（たとえば、焼成、図３０Ａ）または水和（５２）（たとえば、水沸騰、図３０Ｂ）いずれかの調理プロセス中に形状が変化する小麦粉ベースの食品（１０）を製造するための統合された設計戦略を導入している。図３０Ａおよび図３０Ｂはまた、本発明のさまざまな実施形態を利用するときの、所望のまたは所定の形状および曲げ角度（４２）の食品（１０）を生産することの信頼性および再現性を示している。この適用には、新規のモーフィングメカニズムが含まれ、すなわち、生地（２０）の表面テクスチャの改変、およびより具体的には、溝によって誘発される差異の膨張または収縮、（図３に示されるような）設計ツール（２００）、およびこの新規のメカニズムに合わせて調整されている（図３にも示されるような）デジタルファブリケーションプラットフォーム（３００）が含まれる。図３Ｃは、沸騰される（水和（５２））と高密度コイルに変化する細いヘアパスタ麺を示している。図３Ｄは、焼成される（脱水（５４））と乾燥したカノーリラップ（ｃａｎｎｏｌｉ ｗｒａｐ）に変わるシート状の正方形の生地片（２０）を示している。図１は、自己巻き付きカノーリ（図１Ａ）、自己巻き付きタコス（図１Ｂ）、自己折り畳みマルチフレーバークッキー（図１Ｃ）、自己集合麺（図１Ｄ）、フラットパックハイキング用食品（１０）（図１Ｅ）、および形状がカスタマイズされたパスタ（図１Ｆ）を含む、本発明のさまざまな実施形態のいくつかの適用を示している。図３２Ａは、調理前後の２Ｄの新規のパスタ形状（直線の溝、湾曲した溝、両面の溝）および実際のパスタ（上から下に：竹、容器、ばね、折り畳み、波、リング、サドル、ねじれ）のさまざまな設計を示し、（本発明の一実施形態によって計算設計ツール（２００）を用いて３Ｄ形状をシミュレートする（２３０）ことによって得ることができる）シミュレーション結果と比較した実際の結果を示している。図３２Ｃは、平らな形状のパスタがフジッリパスタに変化することの有用性を実証している。最後に、図３２Ｄおよび図３２Ｅは、コミュニケーション強化のための媒体としてのハート型パスタを例示している。

記載される方法（１００）、設計ツール（２００）およびデジタルファブリケーションプロセス（３００）は、形状が変化する食品（１０）を製造する方法の３つの可能な実施形態を提案している。さまざまな形状が変化する食品（１０）は、上面（２２）および下面（２４）を有する、平らな小麦粉ベースの生地片（２０）から作られている。平らな小麦粉ベースの生地片（２０）は、所定の初期形状（２６）および所定の初期サイズ（２８）にカットされる。さらに、生地（２０）の上面（２２）は、その上に所定の曲げ方向（４０）に垂直に延びる平行な溝の少なくとも１つのセット（３０）を有する。随意に、生地（２０）の下面（２４）は、その上に所定の曲げ方向（４０）に垂直に延びる平行な溝の少なくとも１つのセット（３０）を有する。上面（２２）または下面（２４）のいずれかにある平行な溝の任意のセット（３０）に関して、溝は、上面（２２）および／または下面（２４）のすべてまたは一部を覆うことができる。最後に、平行な溝の少なくとも１つのセット（３０）は、所定の曲げ角度（４２）または所定の最終形状（４４）を達成するように選択された溝深さ（３２）および溝間隔（３４）を有している。その後、この溝入れされた生地（２０）は、水和（５２）または脱水（５４）などの刺激（５０）にさらされ、これにより、平らな小麦粉ベースの生地片（２０）の形状が変化するか、または曲がる。この生地（２０）は、異なる組成および異なる厚さを有するさまざまな生地の１つまたは複数の層（２９）から作ることができる。異なる厚さ、組成、および／または異なる厚さの比率を有する生地（２０）の異なる層（２９）の随意の使用は、生地（２０）の曲げ角度（４２）に影響し、これらの要因を、所定の曲げ角度（４２）および／または所定の最終形状（４４）を達成するために変更することができる。代替的に、これらの要因のいずれか１つを、所定の曲げ角度（４２）および／または所定の最終形状（４４）を達成するために変更することができる。たとえば、生地（２０）は、同じ組成であるが異なる厚さを有する層（２９）もしくは異なる組成であるが同じ厚さを有する層（２９）で構成され得るか、または生地の１つの組成の１つの層のみで構成される層（２９）で作られ得る。本発明のパスタおよび他の小麦粉ベースの食品（１０）は、全体的に新規の形状が変化する特性を備えた伝統的なパスタおよび食品の味、口当たりおよび調理プロセス（水和（５２）および脱水（５４））を提供する。これらの新規の食品（１０）は、先行する形状が変化する食品技術に勝る明確な利点および形状が変化する食品（１０）の新しい適用を提供する。

水和刺激および一般的な溝入れの影響の概要：本発明は、小麦粉ベースの生地（２０）の少なくとも１つの表面の微細構造へと幾何学的特徴を溝入れする（１１０）ことの影響を利用している（図５Ａから図５Ｃ）。本明細書では、「上面」（２２）および「下面」（２４）を有する平らな小麦粉ベースの生地（２０）が参照される。代替的に、「第１の表面」および「第２の表面」という句が本明細書で使用される。「上面」、「下面」、「上部面」、「下部面」、「第１の面」および「第２の面」という句の使用は、相対的な用語であり、平らな生地（２０）が、交換可能である２つの対向する面を有し、その上で、２つの面の少なくとも１つが溝を有することを単に意味している。「上面」（２２）は、概して、溝入れプロセス（１１０）の間にさらされる表面を指す。一方、対向する「下面」（２４）は、溝入れプロセス（１１０）の間に支持面上に載っている面である。生地（２０）をひっくり返すことにより、「上面」（２２）は「下面」（２４）になり、その逆もしかりである。本発明のさまざまな実施形態は、生地片（２０）上で１つまたは複数の所定の曲げ角度（４２）を達成するために、および／または最終形状（４４）を達成するために、片面または両面に溝入れする（１１０）ことを含む。

シート状生地（２０）の表面上の幾何学的特徴の溝入れ（１１０）（それによる表面テクスチャの改変）によって、溝入れされた表面と溝入れされていない表面の材料の膨潤速度または脱水速度を制御して、その差の利点を利用し、それにより、パスタ／生地（２０）の形状を変化させる。溝は、上部面／上面（２２）と下部面／下面（２４）との間の水膨潤（または収縮）速度の差を生じさせ、より具体的には、溝を有する側面は溝のない側面よりも水膨潤速度が遅い。溝はまた、各ピークが両方向に拡張することができるスペースを提供し、一方で、溝のない側面は、中断することなく、はるかにより大きくおよび／またはより速く拡張することができる。溝の両側のピークが膨潤プロセス中に十分に接近している場合、２つのピークは生地（２０）のゼラチン化の下で互いにくっつく傾向があり、これは変形した形状を維持するように機能する。図３１Ｂは、調理前後のフジッリ・ルンギパスタ（長いらせん）の形状の変化を示している。溝が衝突すると、放出されたアミロペクチンによって溝は互いに付着する。水和（５２）および脱水（５４）の両方について、最大の曲げ角度（４２）は、溝幅が縮小するにつれて増大する。

この適用に関連づけられた図に例示される形状が変化する食品（１０）の所望の最終形状（４４）の多くについて、溝のセット（３０）における個々の溝は互いに平行である。しかし、本発明は、溝のセット（３０）における個々の溝が互いに平行であることを必要としない。個々の溝に関連づけられた曲げ角度は、溝の長手方向に垂直になる。形状が変化する食品（１０）の結果として生じるまたは全体の曲げ角度または最終形状（４４）は、生地（２０）上に溝入れされている各局所点での湾曲の累積となる。図３５は、「ウィング」形状および「リング」形状の２Ｄ設計の非平行溝を例示している。図３５はまた、これらの２つの非平行な溝のセット（３０）の設計がすり込まれた生地（２０）の対応する写真を示している。同様に、個々の溝に関連づけられた曲げ角度が溝の長手方向に垂直であるとすると、小麦粉ベースの生地または他の材料の曲げは、溝のセット（３０）の代わりに１つの溝を使用することによっても達成することができる。

小麦粉生地（２０）に関して、モーフィングは不可逆的である。図３４Ａから図３４Ｄのパスタサンプルは、１０～２０分で最大の屈曲に達し、サンプルが加熱され過ぎて崩壊されるまで三次元のままであった。９０℃での２時間の連続水和（５２）の後、屈曲は２０％しか減少しなかった。この不可逆的な形状のアセンブリおよび形状の固定は、衝突する溝を部分的に融合する（図３１Ｂおよび図３６）ための天然接着剤としての調理（図３１Ｂ）中に小麦粉からのデンプンから漏れ出るアミロペクチン、ならびに不可逆的なグルテンの変性およびデンプンのゼラチン化が要因である。屈曲を最大化するために、生地（２０）の粘弾性を利用して、直方体形状の押し出しを有するスタンピング型（４００）を備えた四辺形錐台形状の溝を生成した（図１２Ａ、図１２Ｂおよび図３１Ａ）。さらに、当該設計は、形状の固定のために小麦粉生地（２０）の不可逆的なモーフィング現象を活用した（図３６）。

脱水刺激の概要：本発明は、脱水（５４）を介した同様のプロセスを包含している。乾燥プロセスでは、膨潤プロセス（図５Ｂ）が生じるときと同じように曲げ配向性能が発揮される。しかし、変形時間がより長い脱水（５４）の場合、熱拡散伝播の速度による溝のある側とない側との収縮速度の違いは、生地の形状の変化の唯一の理由ではない。溝のある側は表面積がより大きく、収縮速度がより早くなるが、溝のない面は表面積がより小さくなり、収縮速度がより遅くなる。さらに、より高い温度では変形効果を高めることができ、これは自己歪曲する食品（１０）のための焼成方法の作成に付加価値をもたらす。

計算設計およびファブリケーション－パラメータ化された材料性能：本発明の溝によって誘発される形状を変化させる方法（１００）は、小麦粉ベースの食品形状を変形させるのに効果的である。これは、水和（５２）および脱水（５４）両方のプロセスの間に形状を変化させる効果を誘発するための新規の方法（１００）であり、これは、生地（２０）の表面テクスチャを改変して（１１０）、その後、生地（２０）を変形メカニズム（刺激（５０）など）にさらして（１２０）、形状が変化する挙動を誘発することを含む。図３７に大まかに示されている、形状が変化する食品（１０）を作るための方法（１００）は、所定の曲げ角度（４２）に垂直な角度、および所定の最終形状（４４）または所定の曲げ角度（４２）を結果としてもたらすように選択された溝間隔（３４）および溝深さ（３２）で、上面（２２）および下面（２４）を有する小麦粉ベースの生地（２０）上に平行な溝の少なくとも１つのセット（３０）を溝入れして（１１０）、その後、小麦粉ベースの生地（２０）を刺激（５０）にさらす（１２０）ことで、調製された小麦粉ベースの生地（２０）の形状を変化させることを含む。図３７に例示されるように、生地（２０）が調製されると、それはその後、カットおよび／または溝入れされる。カット（３１６）および溝入れ（１１０）の工程は、それらが行われる順序に関して交換可能である。カットおよび溝入れされた生地（２０）を乾燥する（３３０）ことは、生地（２０）がすぐに調理されない場合のこれらの例に関する任意の工程である。その後、図３７に示されるように、カットおよび溝入れされた生地（２０）は、刺激（５０）にさらされ（１２０）、その後、最終的な曲げ角度（４２）または形状（４４）が達成されたときに刺激（１３０）、（５０）から取り外される。沸騰または焼成によって形状が変化する食品（１０）を調製する場合、生地（２０）は、調理が終了したとき、および／または所定の最終形状（４４）または所定の曲げ角度（４２）が達成されたときに刺激（５０）（沸騰または焼成）から取り外される（１３０）。図２７に例示されるように、この方法（１００）を実施する設計戦略の一実施形態は、脱水（５４）または水和刺激（５０）によって誘発される小麦粉ベースのモーフィング食品（１０）を作ることを含む。

方法（１００）を本発明の計算設計ツール（２００）に統合するために、設計変数をパラメータ化する必要がある。以下の実験の議論では、シート状生地（２０）の最大、所定、または所望の曲げ角度（４２）および（１つまたは複数の）曲げ配向（４０）を制御することができる特定の設計変数が記載されている。これらの変数は本発明による設計ツール（２００）に統合される。

実験では、プレーン生地（２０）、卵白生地（２０）およびオート麦繊維生地（２０）を使用した。プレーン生地（２０）を、１１２ｇのセモリナ粉および４３ｇの水で作った。卵白生地（２０）は、１１２ｇの小麦粉、９ｇの卵白、および４３ｇの水を含んだ。オーツ麦繊維生地（２０）は、１１２ｇの小麦粉、４２ｇのオーツ麦繊維、および１２５ｇの水を含んだ。しかし、本発明で使用される生地（２０）の正確な組成が、小麦粉のタイプ（小麦、トウモロコシ、米、スペルト、ガルバンゾ、セモリナ、白、パン、ピザ、パスタ、ケーキなど）および液体のタイプ（水、卵、卵黄、牛乳、ジュース、スープなど）、限定されないが、卵、卵白、塩、砂糖、着色料、香料などを含む他の成分の包含、および（１つまたは複数の）乾燥成分と（１つまたは複数の）湿潤成分の比率によって、さまざまであり得ることは当業者によって明らかとなる。

記載された実験に関して、サンプルサイズ（または初期形状（２６）および初期サイズ（２８））は、長さ５０ｍｍ、幅１５ｍｍ、および厚さ２ｍｍであった。溝入れに使用された型（４００）は、ピッチ距離が１．５ｍｍであった。他の小麦粉ベースの生地のレシピが、本発明で機能し、本発明に含まれることは当業者に明らかとなる。さらに、本明細書でより十分に説明されるように、異なるピッチ距離および溝深さ（３２）を有する型（４００）がさまざまな折り畳み効果を達成し、ピッチ距離（または溝間隔（３４））および溝深さ（３２）のそのようなすべての変形が本発明の範囲内に含まれることは当業者に明らかとなる。

溝深さ（３２）は、シート状生地（２０）の最大の曲げ角度（４２）を判定するための効果的な制御パラメータである。図４Ａから図４Ｄは、３つの選択された溝深さ（３２）に関して、溝深さ（３２）が深ければ深いほど、最大の曲げ角度（４２）が大きくなることを示している。図４Ａは、同じ型（４００）で作られたさまざまなサンプルの溝深さ（３２）を示している。図４Ｂから図４Ｄは、脱水（５４）（図４Ｂ）、水和（５２）（図４Ｃ）の間のサンプルの最大の曲げ角度（４２）、および単位長さあたりの平均の最大の曲げ角度（４２）に対する溝深さ（３２）（図４Ｄ）を示している。同じサンプルの場合、平均の最大の曲げ角度（４２）は、脱水プロセス（５４）よりも水和プロセス（５２）の間の方が大きい。図４に示される結果は、前述の実験に対するレシピに従って作られたプレーン生地（２０）を使用して達成された。

溝方向（３６）は曲げ配向を判定する。図５が示すように、脱水（５４）および水和プロセス（５２）の両方の間に、サンプルは、平行な溝（３０）の方向に対して垂直に曲がる。この実験のために、溝深さ（３２）は１．８ｍｍであり、プレーン生地（２０）を使用した。図５Ａは、長方形のサンプルの縁に対してさまざまな角度を有する平行な溝（３０）を示している。図５Ｂおよび図５Ｃは、さまざまな角度が溝の方向に沿ってどのように曲がるかを示している。これらの実験は、生地（２０）のこの特定の組成に関して、好ましいパラメータが、約１．８ｍｍの溝深さ（３２）、約２ｍｍの初期の生地厚さ、および約１．５ｍｍの溝間隔（３４）であることを示した。しかし、溝深さ（３２）、溝方向（３６）、溝間隔（３４）、溝密度、溝方向（３６）、ピッチ距離、生地組成、および初期の生地厚さ、サイズおよび形状を、任意の所望または所定の曲げ角度（４２）、所望または所定の曲げ方向（４０）、および所望または所定の最終形状（４４）を達成するように変えることができ、そのようなすべての組み合わせが本出願の範囲に含まれることは当業者に明らかとなる。本明細書で説明される研究によって実証されるように、これらの要因はすべて相互に関連しており、要因のいずれか１つを変化させることで、曲げ方向（４０）、曲げ角度（４２）、および最終形状（４４）に影響を与える。したがって、この適用は、任意の所望または所定の曲げ方向（４０）、曲げ角度（４２）、および／または最終形状（４４）を達成するためのこれらの要因のすべての変形および組み合わせを包含する。

溝深さ（３２）は、生地の曲げを判定する上で最も重要な要因の１つであるが、溝密度、溝距離、および／またはピッチ距離もまた、生地（２０）の曲げおよび形状を判定する上で助けとなる要因である。図２４Ａから図２４Ｄは、曲げに対するさまざまな溝密度の影響を例示している。図２４Ｄに示されるように、１．５ｍｍのピッチ距離は、本明細書に記載される条件下で試験された生地（２０）の水和（５２）および脱水（５４）プロセスの両方に対する最良の曲げ性能を示している。したがって、本明細書で実施および説明される研究のほとんどは、１．５ｍｍのピッチ距離の溝を利用している。図２４Ａから図２４Ｄはまた、本発明の任意の所与の適用に対しての所望または所定の曲げ結果に応じて、多かれ少なかれ曲げを達成するためにピッチ距離および密度をどのように変化させることができるかを実証している。より大きなまたはより小さなピッチ距離を達成するために、さまざまな製造装置および技術を使用することができる。図３４Ａから図３４Ｄも、モーフィングパスタに対するこれらの要因の４つの結果を実証している。パスタストリップは、さまざまな溝幅（図３４Ａ）、溝間隙（図３４Ｂ）、溝深さ（３２）（図３４Ｃ）、およびベース厚さ（図３４Ｄ）を有する異なる曲げ性能を有している。

本明細書でより十分に記載される別の要因は、片面または両面の溝入れパターンを使用することの影響である。正と負両方のガウス曲率は、片面または両面の溝入れパターンで達成される（図３５に示される）。図３５は、設計概略およびフラットサンプルとしてのさまざまなモーフィングパスタサンプルを例示している。図３５に示されるサンプルの厚さは２ｍｍである。

本発明に関する研究では、溝効果と併せて二重層（２９）の材料組成を導入することによる最大の曲げ角度（４２）の最適化を調査した。図６Ａから図６Ｃは、小麦粉と小麦粉－卵白の二重層（２９）（卵白生地（２０））、または小麦粉と小麦粉－オート麦繊維の二重層（２９）（オート麦繊維生地（２０））のいずれかを形成することによって、最大の曲げ角度（４２）をさらに増大させることができることを示している。本実験では、溝深さ（３２）は１．８ｍｍであった。

本実験において、卵白は、高温でのそのタンパク質の変性のために調理されたときに硬化するその能力のために選択された。結果として、調理された卵白生地（２０）はプレーン生地（２０）よりも膨潤速度が遅い。対照的に、オーツ麦繊維生地（２０）はプレーン生地（２０）よりも膨潤速度が速い。

層厚さは別の変数である。図２５が示すように、水和プロセス（５２）の間、約２ｍｍの層厚さを有するシートは、水から取り出された後に最良の形状保持を達成し、まだ水中にあるときに最も著しいまたは劇的な曲げ角度（４２）を達成する。このため、本明細書で実施および説明される実験では、シート厚さとして２ｍｍを使用するが、他の厚さを使用することもでき、これはこの適用の範囲に含まれる。

さまざまな二重層（２９）の厚さ比を別の変数として試験し、それによって、卵白生地（２０）およびオート麦繊維生地（２０）に対する１：１の層（２９）の厚さ比が、これらの実験で使用されている生地の組成に最適に作用すると判定された。したがって、１：１の比率は、特に他に言及のない限り、以下で説明されるすべての二重層実験に適用される。

計算設計ツール（２００）：本発明の一実施形態は、ユーザが形状が変化する食品（１０）を容易に設計およびシミュレートするのを助けるための設計パラメータと調理ガイドとを統合した計算設計ツール（２００）である（図７Ａから図７Ｅに広く示され、図３８、図３９および図４０に図解される）。より具体的には、計算設計ツール（２００）は、多段階の設計フローを用いて本発明の方法（１００）を実施し、その段階は、随意のユーザインターフェースによって表示および制御することができる。計算設計ツール（２００）の一実施形態は、小麦粉ベースの食品（１０）のための少なくとも１つの３Ｄ形状で構成された３Ｄ形状ライブラリ（２１０）を有し、そのライブラリ（２１０）から、生地形状および／または所定の最終形状（４４）が定義または選択される（図７Ａ、図３９および図４０）。この計算設計ツール（２００）はまた、小麦粉ベースの食品（１０）のための少なくとも１つの３Ｄ形状の各々に相関する、溝および溝入れパラメータに関する情報を含むデータベース（２１２）を有している（図３８および図４０）。このデータベース（２１２）から、溝の面積および溝入れ（１１０）パラメータが設定される（２２０）（図７Ｂおよび図４０）。計算設計ツール（２００）のこの実施形態はまた、３Ｄ形状の小麦粉ベースの食品（１０）の生産のためのコードを生成するコードジェネレータ（２１４）を有している。（１つまたは複数の）マシンを制御するために、Ｇコードまたは他の同様のコードが生成される（２４０）（図７Ｄ、図３８、図３９および図４０）。

計算設計ツール（２００）の別の実施形態は、３Ｄ形状をシミュレートするためのシミュレータの追加の要素を備える（図７Ｃ、図３８、図３９および図４０）。計算設計ツール（２００）のいくつかの実施形態のさらなる要素は、小麦粉ベースの生地（２０）にパターンを溝入れするためのファブリケータである。最後に、図７Ｅは、形状選択のための制御パラメータを選択するためのユーザインターフェースの１つの可能な実施形態を例示している。計算設計ツール（２００）の一実施形態は、マシン操作のためのＧコードをコンパイルする。また、コードジェネレータ（２１４）は、成分リスト（２４２）、生地調製指示（２４４）、および／または調理指示（２４６）をさらに生成することができ、このコードは、デジタルファブリケーションプロセス（３００）において少なくとも１つのマシンを制御するために使用される。しかし、計算設計ツール（２００）は、特定のコードまたは機械語に限定されず、使用されているマシンに適切な任意のコードを生成する（２４０）ことができ、これはこの適用の範囲に含まれる。

本発明の計算設計ツール（２００）および方法（１００）の両方の一実施形態の１つの工程または要素は、所望または所定の最終形状（４４）を判定することを含む。本発明の計算設計ツール（２００）に関して、第１の工程は、ユーザが生地の形状を選択することを含む。第２の工程は、溝パラメータを定義する（２２０）ことである。第３の工程は、計算設計ツール（２００）が、溝入れ（１１０）後に生地（２０）の最終的な３Ｄ形状をシミュレートし（２３０）、刺激（１２０）、（５０）にさらすことである。計算設計ツール（２００）は、これらの３つの情報（初期の生地形状、溝入れパラメータ、および最終的な生地形状）を相関させる、図２８に例示されるライブラリ（２１０）などの、形状ライブラリ（２１０）を組み込む。図２８Ａは、２Ｄシート上の溝の単一のセット（２１５）を示している。図２８Ｂは、２Ｄシート上の溝の複数のセット（２１６）を示している。図２８Ｃは、１Ｄライン上の溝の複数のセット（２１７）を示している。脱水（５４）および水和（５２）の場合の試験に基づいて、図８Ａから図８Ｃに示されるように、２Ｄシート上の溝の単一のセット（２１５）または複数のセット（２１６）または１Ｄライン上の溝の複数のセット（２１７）を含む、複数の形状設計を利用することが可能である。

第２に、計算設計ツール（２００）および方法（１００）の両方のいくつかの実施形態は、ファブリケーション指示の利用を含むことができる。調理レシピの慣例に従って、計算設計ツール（２００）の一実施形態は、図９に示されるように、材料成分（２４２）および例示されたファブリケーションプロセス（２４４）、（２４６）を含む指示を生成する。図４０は、これらのファブリケーション指示をファブリケーションプロセスにどのように供給することができるかを例示している。

第３に、方法（１００）および計算設計ツール（２００）の一実施形態は、生地を調製する（３１０）ことを含む。本実施形態は、従来の生地製造で一般的に使用される手動または半手動のプロセスを採用している。方法（１００）の一実施形態に関して、このプロセス（３１０）は、混合する（３１２）（図１０Ａおよび図１０Ｂ）、シート状にする（３１４）（図１０Ｃ）、およびカットする（３１６）（図１０Ｄ）の３つの工程を含む。計算設計ツール（２００）に関して、ユーザは形状設計の前に成分を設定することができ、計算設計ツール（２００）は手動のプロセスガイダンスを生成する。第１に、成分のすべてを、一度にミキサーのボウルに入れ、１５～２０分間混合する。この工程は、生地（２０）を取り扱うことができるミキサーで達成することができるか、または生地（２０）を手で調製することができる。必要に応じて、生地（２０）は、シート状にするプロセス（３１４）が開始するまで生地の水分を保持するために、ジッパーバッグまたは適切な容器に保管することができる。第２に、シート状にするプロセス（３１４）に関して、（この研究に使用されるＭａｒｃａｔｏ Ａｔｌａｓ １５０のパスタマシンでローラ番号０～９によって定義される）０．６ｍｍから４．８ｍｍまでの１０の随意の厚さで幅２０ｍｍから１５０ｍｍまでの生地をシート状にするために、ローラシータ（任意の有能なシートマシンまたは手麺棒）を使用することができる。実験サンプルのほとんどは厚さが２ｍｍであり、これは、番号０を１回、番号２を１回、番号３を３回に設定した厚さで連続してシート状にすることができる。しかし、パスタをシート状にする（３１４）多数の既知の方法が存在し、これらは、シート状にする（３１４）ことが手作業で行われるか、キッチンパスタメーカーで行われるか、または商業生産設定で行われるかによって異なる。そのようなすべての方法は本発明の範囲内に含まれる。

二重層（２９）の構造に関して、前述のプロセスのいずれかを使用して、２つの別々にシート状にされた生地（２０）を調製し、積み重ね、シート状にすることができる。２つまたはそれ以上の層（２９）を利用する生地（２０）は、同様の方法を使用して調製することができる。最後に、生地（２０）は、初期サイズ（２８）および初期形状（２６）にカットされる。本発明のための生地（２０）を調製するために使用することができる多数の自動および手動のプロセスが存在し、すべてのそのような方法が本出願に含まれることは当業者に明らかとなる。

溝入れ（１１０）は生地調製における第３の工程である。一般的および既存の生地加工工程とは異なり、溝入れ工程（１１０）は本発明の固有の要素である。本発明の多くの実施形態は、カスタマイズされた型（４００）をシート状生地（２０）に押し込んで溝を生成することを含み、その結果、生地（２０）は形状が変化する挙動を示す。カスタマイズされた型（４００）のいくつかの例は図１２および図２９に示される。型（４００）の一実施形態は、型（４００）を溝入れ機に接続するベース（４１０）を有している。型（４００）の別の実施形態は、手持ち式の使用のために設計されたベース（４１０）を有している。これらの型（４００）の各々はまた、生地（２０）の上面（２２）、および随意に下面（２４）に所望の溝深さ（３２）および溝間隔（３４）を有する溝を与えるように設計された溝入れ面（４２０）を有している。異なる実施形態では、ベース（４１０）および溝入れ面（４２０）は、単一の材料片から作られ得るか、または当技術分野で既知の任意の適切な手段によって接続されている同じまたは異なる材料片であり得る。図１２Ａは、手動プロセスで使用するためのストッパ（４３０）を備えた溝入れ型（４００）を示している。図１２Ｂは、本発明の一実施形態のデジタルファブリケーションプロセス（３００）で使用するための磁気接続を有する溝入れ型（４００）を示している。図２９は、形状のカスタマイズ性のための可変の型（４００）を示している。しかし、手動の溝入れ方法（１１０）は精度および再現性が制限されている。したがって、本発明の別の実施形態は、デジタルファブリケーション方法（３００）を用いて対応する形状が変化する動作を伴う溝パターンを作製する（２５０）ことを含む。食品製造に関して、溝入れ面（４２０）は適切な食品安全材料で作られなければならない。さらに、型（４００）上の溝および先端の質は、生地（２０）上に作られた溝の質および特性に影響を与える。本明細書に記載される実験には、鋭い逆Ｖ字型の先端を備えた型（４００）を使用した。

本発明はまた、形状が変化する小麦粉ベースの生地（２０）を作るためのデジタルファブリケーションプロセス（３００）を包含している。方法（１００）および計算設計ツール（２００）と同様に、デジタルファブリケーションプロセス（３００）は、（ｉ）小麦粉ベースの生地（２０）を作るために、少なくとも小麦粉と液体を一緒に混合する工程（３１２）、（ｉｉ）生地（２０）の第１の表面と生地（２０）の第２の表面との間で測定される所定の厚さに生地（２０）を圧延することによって生地（２０）をシート状にする工程（３１４）、（ｉｉｉ）生地（２０）を所定の初期形状（２６）および所定の初期サイズ（２８）にカットする工程（３１６）、および（ｉｖ）生地（２０）が刺激（１２０）、（５０）にさらされたときに生地（２０）を曲げるために、第１の表面および第２の表面の少なくとも１つに生地（２０）を溝入れする工程（１１０）を含む。いくつかの食品に関して、デジタルファブリケーションプロセス（３００）はまた、生地（２０）に溝入れした（１１０）後に生地（２０）を乾燥する工程（３３０）を含むことができる。

また、いくつかの食品に関して、小麦粉ベースの生地（２０）を作るために、少なくとも小麦粉と液体を混合する工程（３１２）は、１つを超える生地（２０）を作るために複数回実施することができ、シート状にする工程（３１４）は、各生地（２０）に対して実施される。これらのさまざまな生地（２０）は、生地（２０）を所定の初期形状（２６）および所定の初期サイズ（２８）にカットする（３１６）前に、互いに重ねて層状にされる。デジタルファブリケーションプロセス（３００）に関して、生地（２０）の溝入れ（１１０）は、平行な溝の少なくとも１つのセット（３０）を所定の曲げ角度（４２）に垂直な生地（２０）に溝入れする（１１０）ことを含む。デジタルファブリケーションプロセス（３００）の一実施形態は、生地（２０）を混合する工程（３１２）、シート状にする工程（３１４）、カットする工程（３１６）、および溝入れする工程（１１０）に関連づけられたデータを記録することを含むことができる。

図３９、図４０および図４１のフローチャートは、所望の設計形状を選択することからパスタを製造してパスタを調理することまで進めるために、本発明のさまざまな実施形態をどのように一緒に使用することができるかを説明している。図３９に例示されるように、（計算設計ツール（２００）で具体化されるような）デジタル設計プロセスは、溝設計または溝入れパラメータを判定または選択するために使用される、所望の形状に関する基本情報を入力することを含む。いくつかの実施形態では、計算設計ツール（２００）は３Ｄ形状をシミュレートする。このデジタル設計プロセスからの情報を、その後、デジタルファブリケーションプロセス（３００）に供給することができ、ここで、生地（２０）は、（ｉ）原材料／成分を混合する工程（３１２）、（ｉｉ）生地（２０）をシート状にする工程（３１４）、（ｉｉｉ）随意に生地（２０）を短時間乾燥させる工程、（ｉｖ）生地（２０）を溝入れして（１１０）カットする（３１６）工程、および（ｖ）随意に生地（２０）をより完全に乾燥させて乾燥食品を作る工程を介して調製される。この調製された生地（２０）は、その後、沸騰または焼成のいずれかによって調理される。

図４０に示されるフローチャートは、計算設計ツール（２００）の一実施形態をさらに詳細に例示している。同様に、図４１に示されるフローチャートは、デジタルファブリケーションプロセス（３００）の一実施形態をより詳細に例示している。３つのフローチャートはすべて、調理の準備ができている（およびその後調理される）生地（２０）を製造するために、計算設計ツール（２００）がどのようにデジタルファブリケーションプロセス（３００）と連携することができるかを例示している。さらに、３つのフローチャート（図３９－４１）はすべて、説明ラベルを介して、追加の工程、入力、出力、サブ工程、および詳細を例示および説明しており、これらは、本出願の全体にわたってより詳細に議論されており、本発明の方法（１００）、計算設計ツール（２００）、およびファブリケーションプロセス（３００）のいくつかの実施形態に含まれ得るが、必ずしもすべての実施形態で必要とされるわけではない。

方法（１００）の計算設計ツール（２００）およびデジタルファブリケーションプロセス（３００）の各々の１つの可能な実施形態は、Ｉｎｖｅｎｔａｂｌｅｓによって配布されるＸコントローラと３Ｄカービングモーションコントローラのキットによって制御される３軸ＣＮＣミリングマシン（Ｉｎｖｅｎｔａｂｌｅｓ Ｘ－ｃａｒｖｅ ７５０ｍｍ×７５０ｍｍ）を修正することによって作成された４自由度の溝入れプラットフォームを使用する。同様のマシンが図３Ｂおよび図３１Ａにあり、ここでは、シート状のパスタ生地（２０）に表面溝を作るために自動化された機械ガントリーによって制御されるスタンピング方法が示される。同様の特性および能力を有する任意のマシンが、本発明の目標を達成するために変換および／または使用され得ることは当業者に明らかとなる。このマシンは、本発明の設計ソフトウェアと互換性がある（図３Ａおよび図３Ｂを参照）。これは、計算設計ツール（２００）によってコンパイルされたＧコードツールパスを取り、溝入れタスク（１１０）を実行することができる。元のミリングマシンのスピンドルを、本発明による新規のカスタマイズされた溝入れ型（４００）と垂直に接続された５５ｇのＭｅｔａｌ Ｇｅａｒ Ｓｅｒｖｏを搭載する本発明の新規のカスタマイズされたサーボキャストに置き換えた。ユーザは、ターゲットの変形に応じて、型（４００）を異なるサイズまたはピッチ距離を有する別の型に切り替えることができる（図１１Ａを参照）。図１１Ａは、交換可能な溝入れ型（４００）を有する回転ツールヘッドを備えたＣＮＣマシンを例示している。カスタマイズされたツールヘッドは、１８０度の回転範囲でさまざまな方向にパスタ生地（２０）を溝入れすることができる。図１１Ｂおよび図１１Ｃは、さまざまな溝入れ角度での溝入れシーケンスを示している。図１１Ｂは、設計による回転および溝入れ（１１０）のサイクルを介して移動するツールヘッドを示している。図１１Ｃは、自動溝入れ（１１０）の結果を示している。ユーザがサーボ回転角を調整するために、本発明の一実施形態は、元のＸコントローラ設定のスピンドルＰＷＭポートを使用する。この溝入れプラットフォームおよび関連機器を利用する実施形態は、Ｘコントローラおよびサーボに接続された外部マイクロコントローラを使用することによってサーボ回転角を制御するためにＰＷＭ（パルス幅変調）信号の範囲を信号の範囲にマッピングする。マイクロコントローラは、ＰＷＭ信号を読み取り、それをマッピングされた範囲に従って変換するようにプログラムされている。その後、変換されたデジタル信号はサーボモータに送信され、これにより、ユーザは、元々スピンドル速度を設定するために設計されたコマンドによってＸコントローラを介してサーボを制御することが可能になる。このプロセスの一実施形態は図４１に例示されている。

新たにシート状にされた生地（２０）は粘着性であり得、型（４００）は、一度押し込まれると生地（２０）に付着し得る。これに対処するために、方法（１００）、設計ツール（２００）、およびデジタルファブリケーションプロセス（３００）のさまざまな実施形態に組み込むことができるいくつかの随意の工程が存在する。これを最小限に抑えるために、シート状生地（２０）は、シート状にする工程（３１４）の後に５分間、または生地（２０）および周囲の環境の条件に適切な時間、空気乾燥させて、付着を最小限に抑えることが可能である（図３９の「短時間乾燥」工程を参照）。押し込む前に型（４００）に小麦粉を振りかけることにより、生地（２０）が型（４００）に付着するのを防ぐこともできる。さらに、ターゲットの輪郭に応じて、溝入れ（１１０）の前または後にローラカッターで生地（２０）をカットする（３１６）ことが必要とされ得る。長方形の場合、最も効果的な方法は、まずは計算された幅の長いストリップをカットし、その後、型（４００）で溝入れすることである。しかし、異なる形状は異なるカットプロセス（３１６）を必要とし得る。

本発明のほとんどの実施形態に関して、溝入れ（１１０）およびカット（３１６）の工程は、それらが実行される順序に関して交換可能である。高品質のカッティングブレードを使用することによって、溝の質に対するカットプロセス（３１６）の影響はほとんどなくなる（概して、カットは、溝の縁を鈍くしたり、圧縮したりしない）。しかし、限られた状況では、溝入れ（１１０）前に生地（２０）をカットする（３１６）と、生地（２０）が引き伸ばされ、それゆえ、そのターゲットの輪郭が変化することが分かる。そのため、これらの場合、生地（２０）をカットする（３１６）前に生地（２０）を溝入れする（１１０）ことが好ましくなり得る。

本発明のさまざまな目標を達成するために、溝入れ型（４００）は、所定または所望の溝深さ（３２）、方向、および密度に従って設計される。生地（２０）上で高品質の、すなわち細くて鋭い、溝を達成するために、生地（２０）の特定のタイプおよび組成は、型（４００）上で短いピッチ距離および鋭い先端の使用を必要とし、溝の質は結果として変形性能の質に影響を与える。型（４００）の設計パラメータを迅速に反復および試験するために、本発明の一実施形態は、１６μｍの印刷解像度設定を有するＯｂｊｅｔプリンタ（Ｏｂｊｅｔ ２４）を用いて３Ｄ印刷した型（４００）を利用する。本発明の製造された型（４００）を食の安全に向けたものにするために、食品グレードの離型剤（ＣＲＣ ０３３１１）が使用される。本発明による型（４００）を作るための他の同等のプリンタ、ツール、および方法（１００）が存在することは当業者に明らかとなる。

型（４００）および方法（１００）の一実施形態に関して、最適化された型（４００）の溝は、３ｍｍの深さであり、１．５ｍｍのピッチ距離である。溝深さ（３２）は加えられた圧力に応じて変化する傾向があるため、型（４００）の両側にストッパ（４３０）を追加して、（図１２Ａに示される）手動の溝入れプロセス（１１０）の間に溝深さ（３２）の一貫性を維持することができる。デジタルファブリケーションプロセス（３００）では、（図１２Ｂに示されるように）カスタマイズされた型（４００）を磁石で容易に切り替えるために、部分モジュール化方法（ｐａｒｔ ｍｏｄｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ）を採用したが、型（４００）を取り付けるおよび切り替えるための他の方法も機能し得、本出願に組み込まれる。

乾燥する工程（３３０）：この工程は、乾燥した平らな食品（１０）が水和ベースの変形（５２）に望まれる場合にのみ必要とされる。たとえば、市販のパスタは、貯蔵寿命を延ばすためにしばしば乾燥される。溝入れされた生地が裂けるのを防ぐために、生地（２０）の組成に応じて、乾燥（３３０）プロセスにいくらかの水和を含める必要があり得る。この追加の水和は、乾燥プロセスにミストの水または少量の蒸気を導入することによって達成することができる。本発明の形状が変化するメカニズムはすべて、新鮮な生地（２０）および乾燥した生地（２０）の両方に対して機能する。

１つの乾燥方法（３３０）が図１３に示されている。このプロセスには１２～２４時間かかる。メッシュ穴を有するカバーおよびベースプレートは、大きな気流がシート状生地（２０）と接触することを可能にすることによってプロセスを加速させることを目的としている。任意の他の許容可能な乾燥方法（３３０）も使用することができ、多くは当該技術分野で知られている。

脱水ベースの変形－設定：図１４が示すように、コンベクションオーブン（Ｏｓｔｅｒ）は、本発明で使用することができる脱水（５４）調理（すなわち焼成）環境の一例である。多くのさまざまな種類のオーブンおよび熱源が本出願で機能し、本出願に組み込まれることは当業者に明らかとなる。たとえば、低速かつ対流ベースの脱水プロセス（５４）は、曲げ性能を強化する。したがって、オーブンは、焼成モードでターボ対流機能を用いて２００°Ｆに設定することができ、ファンを用いて開いたままにして空気の動きを加速する。他の温度および時間は、さまざまなオーブン、生地（２０）、環境、および脱水方法（５４）で使用される必要があり得る。９０分間の期間にわたって、変形挙動は約４分で開始し、最大の変形挙動は約４５分で発生した。図１４Ａは、１１秒間の焼成後のオーブン内のウェット・サンプルを示している。図１４Ｂは、４５分間の焼成後に変形されたサンプルを示している。

適用－自己巻き付きのタコスおよびカノーリ：図１５は、方法（１００）の一実施形態による、小麦粉生地（２０）で作られた焼成によって誘発された自己巻き付きカバーの調製プロセスおよび最終形状（４４）を示している。この方法（１００）は、平らな形状の生地（２０）で開始し、調製の労力を節約する。図１５Ａは自己巻き付きタコスを例示し、図１５Ｂは自己巻き付きカノーリを例示している。

マルチフレーバークッキー：本発明のさまざまな実施形態は、さまざまなフレーバーおよび栄養成分を有する複合生地（２０）の使用を含む。図１６は、さまざまなタイプの生地（２０）が、自己折り畳みの焼成された食品（１０）の原料として機能することができることを示している。図１６Ａは、さまざまなフレーバーおよび栄養成分を有する自己折り畳みクッキーの調製プロセスを例示している。図１６Ｂは、焼成後の図１６Ａのクッキーの最終形状（４４）をさらに例示している。

水和ベースの変形－設定：図１７に示すように、電磁調理器（Ｒｏｓｅｗｉｌｌ ＲＨＡＩ－１３００１）は、水和調理（つまり沸騰）（５２）環境として使用することができる。多くのさまざまなタイプの調理器、コンロ、コンロの上面、ホットプレートおよび熱源も本発明で使用することができ、調理時間を各調理環境に合わせて調整する必要があり得ることは当業者に明らかとなる。パスタと同じ方法を使用して、水を沸騰させ、パスタを鍋に１２～１５分間入れる。パスタが沸騰した水に入った直後に変形が始まり（図１７Ａ）、約１２分後にその最大の曲げ角度（４２）に達し（図１７Ｂ）、２０分間はその角度が維持される。したがって、ユーザは、好ましいおよび／または所望の口当たりに応じて、いつ調理を停止するかを決定することができる。

山行者用のフラットパック：本発明のさまざまな実施形態は、フラットパックされたハイキング用食品（１０）のための少なくとも４つの変形タイプを含む。前の研究で、Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｖｅ Ａｐｐｅｔｉｔｅは、形状が変化するゼラチンベースの食品のフラットパッキングを含むシナリオを想定していた。本発明はこの想定を実現した。本発明の一実施形態は、４１％から７６％の範囲のパッキングスペースを節約することができるセモリナ粉ベースのパスタの４つの例を含む（図１８Ａから図１８Ｄに示されている）。図１９Ａから図１９Ｇは、食品（１０）がコンパクトなガスヒータを備えた屋外環境で調理および消費されたことを示している。

利用可能性のための自己集合する麺玉：本発明により作製された麺の形状が変化する特性は、フォークや箸などの一般的な器具を使用することが困難な人々のための新しいタイプの食事体験を提案している。たとえば、木製の棒が付いた細い麺の束をロリポップ型の麺玉に変形させることができ、それにより、フォークの使い方を学んでいない子供たちが長い麺を食べられるようにする。この方法を使用すると、子供たちは、棒を簡単に保持して自分で摂取することができる（図２０Ａから図２０Ｄを参照）。本発明は、若年者、障害者および高齢者のための利用可能性を改善するために、集合後の形状に加えて、調理時間の短縮およびフラットパッキング能力の利点を活用している。

食用情報表示：本発明により製造されたパスタ麺は、提供されている間に食卓上で変形させることができ、潜在的に、食事をする人がインタラクティブな情報配信を体験するための豊富なプラットフォームを提供する。このインタラクションは、とりわけ、音楽のようなさまざまな種類の刺激に反応する金属プレートを加熱することによって、さまざまなタイプの情報を提供する。このプラットフォームを用いると、人々は食事に提供されるメッセージを送信することができる。本発明のさまざまな実施形態は、限定されないが、以下のシナリオを組み込んでいる：未調理のカペッリーニ麺を含む金属プレートが食事をする人のテーブルに提供される。バイオリニストがテーブルにやって来て、「Ｓａｌｕｔ ｄ’ａｍｏｕｒ」という曲を演奏する。曲を認識すると、加熱テーブルはプレートの加熱を開始する。パスタは５～６分以内に加熱されたプレート上で調理され、ハートの形状に変化し、食事をする人のパートナーからの愛のメッセージを伝える（図２１Ａを参照）。図２１Ｂは、ラインが調理されるにつれカスタマイズされたテキストが表れ得ることを示している。図２２Ａから図２２Ｃは、調理されるにつれハートの形状がどのように設計され、シミュレートされ、動作するかを例示している。図２２および図２２Ｂは、特別なイベントのために食品（１０）の変形をカスタマイズする（２２０）およびシミュレートする（２３０）ための設計ツール（２００）を示している。図２２Ｃは、生地（２０）の実際の変形挙動を例示している。

これらの新規の食品（１０）は、先行する形状が変化する食品の技術に勝る明確な利点および形状が変化する食品（１０）の新しい適用を提供する。たとえば、本発明のいくつかの実施形態は、その曲がった形状のために、従来のパスタよりもソースをより良好に保持する。結果として、形状が変化するパスタ（１０）は、より風味があり、従来のパスタまたは以前の形状が変化する食品（１０）よりも弾力性およびボリューム感を有するように作ることができる。さらに、そのもっちりした食感および湾曲した形状のために、形状が変化するパスタを器具で保持することが容易になり得る。本発明のパスタは、以前の形状が変化するパスタよりも昔ながらの口当たりを有しているが、同じ厚さを有する本発明のパスタは、アルデンテの一貫性を達成するために、通常のパスタよりも１分または２分長く調理する必要があり得る。これは本発明のパスタの表面の溝構造によるものである。

本発明は、形状が変化する食品（１０）のための複数の設計空間を開くものであり、そのいくつかの例が図２６Ａから図２６Ｃに示されている。図２６Ａに示されるように、本発明は、そのフラットパッキングおよびマルチフレーバーのオプションが要因で省スペースの利点を提供する。さらに、自己折り畳み、自己巻き付き、自己集合、および自己チョッピングのモーフィングプロセスの新規性が存在する（図２６Ｂ）。最後に、本発明の新規の形状が変化する属性は、図２３Ａ、図２３Ｂ、および図２６Ｃに例示されるように、新しいフードエンターテインメント体験を作り出す。食事をする人は、パスタが沸騰した水の中でその形状を変化させるのを見ることができ、パフォーマンスとしてパーティーで調理プロセスを紹介することができる。さらに、本発明の形状が変化する食品（１０）は視覚情報を配信する能力を有している。本発明によるパスタは、風味、栄養、または調理時間さえをも含む、さまざまな特性を表すように成形することができる。たとえば、視覚化の役割として文字を利用するパスタを作る。いくつかの非限定的な例は、「甘い」Ｓ字型パスタ、「うま味」のあるＵ字型パスタ、または「グルテンフリー」のＧ字型パスタであり得る。さらに、料理人は、パスタがその目標の形状に達したときにパスタが食べる準備ができているかどうかを簡単に判断することができるため、調理プロセス中にパスタを味見する必要がなくなる。代替的に、パスタは、提供する「準備」ができたときに平らな形状からＲ字型に変形するようにプログラムすることができる。本発明のパスタは、顧客が要求した形状にカスタマイズすることもできる。本発明により調製された食品（１０）はまた、特定の食品の実地時間または調製時間を短縮するように設計することができる。たとえば、包みを形成する食事、つまりラップまたは餃子を調製する場合、従来の調製方法では、ラップに詰めてラップを閉じるための追加の時間が伴う。本発明によるラップおよび餃子は、自己巻き付きを行い、従来の調製プロセスにおけるこの工程を排除するように設計することができる。本発明のこの態様のいくつかの例は図１５および図１７に示される。

前に示唆したように、本発明により調製された食品（１０）では、フラットパック食品（１０）が、調理されたときに、より多様な形状を有することが可能である。たとえば、長期間の旅行でハイキングをする場合、重量、パッケージサイズ、パッケージングおよび製品の形状は、効率的なパッキング、および旅行が進むにつれてハイカーが食べ物を取り除き、パックをより軽くする能力に対して重要になる。これらの制約と利用可能な機器とが交わる点で存在するのが、本発明の形状が変化するパスタを実装する機会である。本発明により製造された食品（１０）のパッケージングは、食品（１０）が平らな形状で始まるため、平らかつ効率的であり得る。しかし、本発明の食品（１０）は、従来のキャンプおよびハイキング器具を使用して、さまざまな異なる形状に調理するように設計することができる。これにより、ハイカーには、効率的にパッケージングされた食品における、これまで達成できなかった食品の多様性が提供される。

現代社会では、食品の大部分が遠隔で生産されて顧客に出荷され、その結果、環境への温室効果ガスの放出により大気が汚染される。本発明のフラットパック食品（１０）は、食品輸送中に運ばれる空気の量を減らすことによって汚染を軽減する助けとなる（図１８Ａから図１８Ｄ、図３２Ｂおよび図３３）。モーフィングパスタは、持続可能な食品のパッケージングに寄与して、従来の三次元パスタと比較して、パッケージングスペースを４１％から７６％節約する（図１８、図３２および図３３）。例として短いマカロニパスタを含むパッケージを取り上げると（図３２Ｂ）、平面内で最も密なチューブのパッキング（パスタの側面視）は、ミツバチの巣の六角形の格子である。パッキング密度（θ）は、パッケージ内の容積の６７．３％が空気であることを確立するために計算することができる。本発明は、フラットパックパスタを取り、調理中にそれを３Ｄ形状に変形させるため、輸送および保管中のスペースの半分以上が節約される。ハイキング用食品（１０）としてパッケージングされたらせん状のパスタ（図１９）に関して、このフラットパックのアプローチによって、パッケージングスペースを最大で７２．９％節約することができる。

図１９で前に説明された適用デモは、本発明が、とりわけ、脱水（５４）または水和（５２）のいずれかの調理プロセスの間に、小麦粉ベースの生地（２０）を変形させるための新規かつ簡潔なメカニズムであるというこの考えを実証している。本発明のさまざまな実施形態は、これらの新規の生地（２０）および食品（１０）、カスタマイズされた設計ソフトウェアおよびデジタルファブリケーションプラットフォーム、ならびに新規の食品型（４００）を含む。（２Ｄから３Ｄへのモーフィングで節約されたスペースの計算を例示している）図３２Ｂに示されるように、小麦粉ベースの形状が変化する食品（１０）の潜在的な設計スペースを示すためのアプリケーションが開発されている。焼成かつ沸騰された食品（１０）は、形状が変化する挙動で設計されている。フラットパックの本格的なパスタの実現を超えて、本発明はまた、情報表示としての食品（１０）、利用可能性のために変形する食品（１０）、および自己巻き付きして調製および調理の労力を節約する食品（１０）を含む新規の活用事例のシナリオを包含している。より高いレベルで、本発明は、どのように食品が、変形するかつ料理人および食事をする人とインタラクトする媒体になり得るかを例示している（図２３Ａおよび図２３Ｂ）。本格的かつ天然の食品成分の利用を推進することによって、本発明は、実際の使用および商業化にさらに適合させることができる。

前および以下の説明は、本発明が実施され得る例示的な実施形態について記載している。しかし、本発明は多くの異なる方法で具体化されてもよく、本明細書で提供される説明は、いかなる方法でも限定的であると解釈されるべきではない。とりわけ、以下の発明は方法または装置として具体化されてもよい。本発明のさまざまな実施形態の詳細な説明は、限定的な意味で解釈されるべきではない。

Claims (31)

1. 形状が変化する食品であって、前記形状が変化する食品が、
   上面および下面を有し、生地の少なくとも２つの層で構成された、平らな小麦粉ベースの生地片を含み、
   小麦粉ベースの生地がセモリナ粉で構成され、
   各層が異なる組成および所定の厚さを有し、
   前記平らな小麦粉ベースの生地片が初期の形状および初期のサイズにカットされ、および
   前記上面が所定の曲げ方向に垂直に延びる少なくとも１つの溝を有し、前記少なくとも１つの溝が、所定の最終形状または所定の曲げ角度を達成するように選択される溝深さおよび溝間隔を有する、形状が変化する食品。
2. 前記平らな小麦粉ベースの生地片が、前記少なくとも１つの溝を有する前記初期の形状および前記初期のサイズの前記平らな小麦粉ベースの生地片を水和および脱水からなる群から選択される刺激にさらすことによって、形状を変化させる、請求項１記載の形状が変化する食品。
3. 少なくとも１つの生地層がセモリナ粉および卵白で構成され、少なくとも１つの他の生地層がセモリナ粉および繊維で構成される、請求項１記載の形状が変化する食品。
4. 前記平らな小麦粉ベースの生地片の所定の最終形状または所定の曲げ角度が、生地の各層の組成を選択することによって達成される、請求項３記載の形状が変化する食品。
5. 前記平らな小麦粉ベースの生地片の所定の最終形状または所定の曲げ角度が、生地の各層の厚さを選択することによって達成される、請求項３記載の形状が変化する食品。
6. 前記平らな小麦粉ベースの生地片の所定の最終形状または所定の曲げ角度が、生地の層の厚さの比率を選択することによって達成される、請求項３記載の形状が変化する食品。
7. 前記少なくとも１つの溝が前記上面にすり込まれる、請求項１記載の形状が変化する食品。
8. 前記水和の刺激が沸騰であり、前記脱水の刺激が焼成である、請求項２記載の形状が変化する食品。
9. 前記平らな小麦粉ベースの生地片が、少なくとも１つの小麦粉および少なくとも１つの液体で構成される、請求項１記載の形状が変化する食品。
10. 前記少なくとも１つの溝が、平行な溝の少なくとも１つのセットに含まれる、請求項１記載の形状が変化する食品。
11. 前記平行な溝の少なくとも１つのセットが、前記平らな小麦粉ベースの生地片の前記上面を覆う、請求項１０記載の形状が変化する食品。
12. 前記下面が所定の曲げ方向に垂直に延びる少なくとも１つの溝を有し、前記少なくとも１つの溝が、所定の最終形状または所定の曲げ角度を達成するように選択される溝深さおよび溝間隔を有する、請求項１記載の形状が変化する食品。
13. 形状が変化する食品を作るための方法であって、前記方法が、
    上面および下面を有し、生地の少なくとも２つの層で構成された、小麦粉ベースの生地に少なくとも１つの溝を溝入れする工程であって、
    前記小麦粉ベースの生地がセモリナ粉で構成され、
    各層が異なる組成および所定の厚さを有し、および
    前記少なくとも１つの溝が、所定の曲げ角度に垂直な角度で、および所定の最終形状または所定の曲げ角度を結果としてもたらすように選択される溝間隔および溝深さで溝入れされる、工程と、
    調製された前記小麦粉ベースの生地の形状を変化させるために、前記少なくとも１つの溝を有する前記小麦粉ベースの生地を刺激にさらす工程と、
    前記所定の最終形状または前記所定の曲げ角度が達成されたときに前記刺激から小麦粉ベースの生地を取り外す工程と、を含む方法。
14. 前記刺激が、水和および脱水からなる群から選択される、請求項１３記載の方法。
15. 少なくとも１つの生地層がセモリナ粉および卵白で構成され、少なくとも１つの他の生地層がセモリナ粉および繊維で構成される、請求項１３記載の方法。
16. 平らな小麦粉ベースの生地片の所定の最終形状または所定の曲げ角度が、生地の各層の組成を選択することによって達成される、請求項１５記載の方法。
17. 前記平らな小麦粉ベースの生地片の前記所定の最終形状または前記所定の曲げ角度が、生地の各層の厚さを選択することによって達成される、請求項１５記載の方法。
18. 前記平らな小麦粉ベースの生地片の前記所定の最終形状または前記所定の曲げ角度が、生地の各層の厚さの比率を選択することによって達成される、請求項１５記載の方法。
19. 前記少なくとも１つの溝が前記上面にすり込まれる、請求項１３記載の方法。
20. 前記水和の刺激が沸騰であり、前記脱水の刺激が焼成である、請求項１４記載の方法。
21. 調製された前記小麦粉ベースの生地が、少なくとも１つの小麦粉および少なくとも１つの液体で構成される、請求項１３記載の方法。
22. 前記少なくとも１つの溝が、平行な溝の少なくとも１つのセットに含まれる、請求項１３記載の方法。
23. 前記平行な溝の少なくとも１つのセットが、調製された前記小麦粉ベースの生地の上面を覆い、前記所定の曲げ角度に垂直に延びる、請求項２２記載の方法。
24. 溝入れされた表面を有するパスタ生地を作るための方法であって、
    上面および下面を有し、生地の少なくとも２つの層で構成された、平らな小麦粉ベースの生地に少なくとも１つの溝を溝入れする工程であって、各層が異なる組成および所定の厚さを有し、前記小麦粉ベースの生地がセモリナ粉で構成される、工程を含む、方法。
25. 前記少なくとも１つの溝が、所定の曲げ角度に垂直な角度で、および所定の最終形状または前記所定の曲げ角度を結果としてもたらすように選択される溝間隔および溝深さですり込まれる、請求項２４記載の方法。
26. 前記少なくとも１つの溝が前記生地の前記上面にすり込まれる、請求項２４記載の方法。
27. 前記少なくとも１つの溝が、前記生地の前記上面にすり込まれた少なくとも１つの溝および前記生地の前記下面にすり込まれた少なくとも１つの溝を含む、請求項２６記載の方法。
28. 前記小麦粉ベースの生地が、セモリナ粉および少なくとも１つの液体で構成される、請求項２４記載の方法。
29. 前記少なくとも１つの溝が、平行な溝の少なくとも１つのセットに含まれる、請求項２５記載の方法。
30. 前記平行な溝の少なくとも１つのセットが、調製された前記小麦粉ベースの生地の上面を覆い、前記所定の曲げ角度に垂直に延びる、請求項２９記載の方法。
31. 少なくとも１つの生地層がセモリナ粉および卵白で構成され、少なくとも１つの他の生地層がセモリナ粉および繊維で構成される、請求項２４記載の方法。

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