Istraživači iz SAD-a i Meksika žele bolje razumjeti reološke i tiskane karakteristike 3D printane hrane bogate hranjivim tvarima.
Iako 3D printani prehrambeni proizvodi čine povremene razigrane naslove, oni također imaju ozbiljan potencijal pružiti ciljanim populacijama specifične hranjive tvari koje su im potrebne.
Kao takav, jedan od obećavajućih razloga za unapređenje proizvodnje prehrambenih aditiva je mogućnost personalizirane prehrane
Međutim, da bi individualizirana prehrana pokrila širok raspon potreba na temelju uravnotežene prehrane, potrebne su tiskane formulacije sastavljene od voća, povrća, žitarica, a možda čak i životinjskih proizvoda.
Prilagođene formulacije hrane sa složenim mješavinama s više sastojaka u prošlosti su se pokazale teškim za 3D printane metode na bazi ekstruzije. To se u velikoj mjeri može pripisati nerazumijevanju kako se hrana ponaša tijekom postupka printanja, tako da postoji stalna potreba za dubljim zadubljivanjem u učinke reologije na print jestivih materijala.
Od narančine kore do brašna insekata
U ovoj studiji istraživački tim pripremio je nekoliko formulacija za nutritivni print koje sadrže do devet različitih sastojaka, uključujući održive proteine poput brašna insekata i nusproizvoda poput narančine kore.
S krajnjim ciljem procjene i korelacije reoloških svojstava i mogućnosti printa formulacija, istraživači su mijenjali parametre poput koncentracije pregelatiniziranog kukuruznog škroba (4-10%) i temperature printa (27-47 °C).
Tinte za hranu su reološki karakterizirane pomoću amplitudnog prelaska, testa smične viskoznosti, testa oporavka od smicanja, vremenski ovisnog testa smicanja, temperaturnih promjena i temperaturnih promjena u oscilatornom načinu rada.
Slično tome, mogućnost printa tinti procijenjena je analizom digitalne slike geometrijskih značajki printanih struktura.
Što su pokazali rezultati?
Gledajući rezultate, povećanje temperature mlaznice 3D printera imalo je učinak smanjenja naprezanja pri vrijednostima urušavanja printanih konstrukcija.
S druge strane, povećanje pregelatinizirane koncentracije škroba s 4% na 10% uvelike je povećalo naprezanje prinosa i modul za skladištenje printane hrane s 87,5 na 883,2 Pa odnosno 1004,9 na 2620,9 Pa.
Međutim, ti reološki parametri nisu bili u korelaciji s poboljšanom ispisivošću.
Zapravo, procjena tiskanosti pokazala je da formulacije od 6% i 8% zapravo pokazuju bolju ispisnost od 10% tinte.
U konačnici, rezultati pokazuju da se i reologija i analiza ispisivosti moraju provesti pri 3D printanju formulacija hrane s više sastojaka.
Veće koncentracije ne ukazuju na vrhunsku ispisivost, a iako reološka svojstva utječu na svojstva materijala, ne predviđaju uvijek točno kako bi se 3D ispisana struktura mogla ponašati nakon ekstruzije.
Istraživači navode da će biti potrebno više istraživanja kako bi se razvile nove tehnike za bolju procjenu jestivih materijala za 3D print.
Ipak, tim vjeruje da bi njihov rad mogao djelovati kao predložak dizajna za buduće studije koje žele stvoriti individualizirane prehrambene tinte za aditivnu proizvodnju.
Iako mala, postoji i čitava industrija posvećena tehnologiji 3D printanja hrane.
Kineski proizvođač 3D pisača Wiiboox nedavno je lansirao svoj novi ekstruder za 3D print hrane. Nazvan LuckyBot, uređaj se može integrirati sa širokim spektrom standardnih stolnih 3D printera kako bi se transformirali u namjenske pisače za hranu.
LuckyBot se prodaje po cijeni od 159 USD i kompatibilan je s čokoladom, maslacem od kikirikija, vrhnjem, sirom, džemom, pire krumpirom, preljevima za salatu i drugom mekom hranom.
S druge strane, francuska tvrtka za 3D print hrane Digital Patisserie najavila je lansiranje svog novog 3D printera za slastice Patiss3.
Navodno inspiriran tehnologijom 3D printa razvijenom na MIT-u, sustav temeljen na ekstruziji namijenjen je slastičarima, restoranima i industrijskim tvornicama keksa, omogućujući korisnicima izradu jestivih oblika slobodnih oblika velikim brzinama.
