La stampa 3D per ridurre la quantità di zucchero nei biscotti

Mentre può sembrare fantastico sedersi e mangiare biscotti tutto il giorno, il fatto è che i biscotti non sono particolarmente salutari perché sono pieni zeppi di zucchero. Ma, in parte perché i tassi di obesità sono aumentati negli ultimi decenni, le persone sono state più concentrate sulla riduzione dello zucchero in cibi gustosi come i biscotti, o la sostituzione con qualcos’altro del tutto, come dolcificanti artificiali come il saccarosio. Ma è emersa anche un’altra tendenza: quella dei “prodotti con etichette pulite” con pochi o nessun additivo. I dessert potrebbero fare appello ad entrambe le tendenze se la dolcezza di un prodotto viene aumentata in un modo diverso, mentre il suo saccarosio globale è ridotto.

Un modo abbastanza nuovo di preparare dolci come biscotti è la stampa 3D. La tecnologia consente di creare strutture 3D complesse e riproducibili impossibili da realizzare a mano da sole e può anche aiutare con esigenze nutrizionali più personalizzate.

Tim Meuleman, studente della  Wageningen University & Research nei Paesi Bassi, ha recentemente scritto una tesi di laurea intitolata ” Riduzione dello zucchero nei biscotti usando la stampa alimentare 3D “, sull’uso della stampa 3D per ottenere la riduzione dello zucchero nei biscotti.

L’abstract recita: “La stampa alimentare 3D è stata utilizzata per preparare biscotti contenenti diversi sostituti dello zucchero e biscotti contenenti diversi impasti che erano stratificati. È stato studiato l’effetto di questi metodi di preparazione sulle proprietà di qualità dei cookie. In questo modo si potrebbe osservare se la stampa 3D alimentare potrebbe essere utilizzata per ottenere la riduzione dello zucchero nei biscotti. I biscotti sono stati preparati da cibo 3D stampando un impasto che conteneva saccarosio o un sostituto dello zucchero. Sono state studiate le correlazioni tra il peso molecolare del sostituto dello zucchero utilizzato e le proprietà fisico-chimiche come la consistenza, l’attività dell’acqua, il contenuto di sostanza secca, la stabilità della forma e la stabilità della cottura. Inoltre, è stata studiata l’influenza della stampa 3D su queste proprietà e l’influenza della stratificazione di diversi impasti su queste proprietà. Inoltre, è stata eseguita un’analisi sensoriale, determinare l’influenza della stratificazione degli impasti sulla dolcezza percepita. L’effetto del peso molecolare è stato testato per i biscotti omogenei contenenti uno dei seguenti zuccheri (sostituti); saccarosio, xilitolo, maltitolo, oligofruttosio e polidestrosio. La conclusione è stata che la distribuzione disomogenea di saccarosio in un biscotto a ridotto contenuto di zucchero stratificando con una stampante 3D aumenta la dolcezza percepita rispetto a uno zucchero che riduce il biscotto dove il saccarosio è distribuito omogeneamente. La sostituzione dello zucchero e la stampa hanno influito sulle proprietà fisico-chimiche misurate, tuttavia queste erano solo piccole differenze. La stratificazione ha influenze sulla stabilità della cottura e sullo stress da frattura, tuttavia sono state osservate solo piccole differenze. ” L’effetto del peso molecolare è stato testato per i biscotti omogenei contenenti uno dei seguenti zuccheri (sostituti); saccarosio, xilitolo, maltitolo, oligofruttosio e polidestrosio. La conclusione è stata che la distribuzione disomogenea di saccarosio in un biscotto a ridotto contenuto di zucchero stratificando con una stampante 3D aumenta la dolcezza percepita rispetto a uno zucchero che riduce il biscotto dove il saccarosio è distribuito omogeneamente. La sostituzione dello zucchero e la stampa hanno influito sulle proprietà fisico-chimiche misurate, tuttavia queste erano solo piccole differenze. La stratificazione ha influenze sulla stabilità della cottura e sullo stress da frattura, tuttavia sono state osservate solo piccole differenze. ” L’effetto del peso molecolare è stato testato per i biscotti omogenei contenenti uno dei seguenti zuccheri (sostituti); saccarosio, xilitolo, maltitolo, oligofruttosio e polidestrosio. La conclusione è stata che la distribuzione disomogenea di saccarosio in un biscotto a ridotto contenuto di zucchero stratificando con una stampante 3D aumenta la dolcezza percepita rispetto a uno zucchero che riduce il biscotto dove il saccarosio è distribuito omogeneamente. La sostituzione dello zucchero e la stampa hanno influito sulle proprietà fisico-chimiche misurate, tuttavia queste erano solo piccole differenze. La stratificazione ha influenze sulla stabilità della cottura e sullo stress da frattura, tuttavia sono state osservate solo piccole differenze. ” oligofruttosio e polidestrosio. La conclusione è stata che la distribuzione disomogenea di saccarosio in un biscotto a ridotto contenuto di zucchero stratificando con una stampante 3D aumenta la dolcezza percepita rispetto a uno zucchero che riduce il biscotto dove il saccarosio è distribuito omogeneamente. La sostituzione dello zucchero e la stampa hanno influito sulle proprietà fisico-chimiche misurate, tuttavia queste erano solo piccole differenze. La stratificazione ha influenze sulla stabilità della cottura e sullo stress da frattura, tuttavia sono state osservate solo piccole differenze. ” oligofruttosio e polidestrosio. La conclusione è stata che la distribuzione disomogenea di saccarosio in un biscotto a ridotto contenuto di zucchero stratificando con una stampante 3D aumenta la dolcezza percepita rispetto a uno zucchero che riduce il biscotto dove il saccarosio è distribuito omogeneamente. La sostituzione dello zucchero e la stampa hanno influito sulle proprietà fisico-chimiche misurate, tuttavia queste erano solo piccole differenze. La stratificazione ha influenze sulla stabilità della cottura e sullo stress da frattura, tuttavia sono state osservate solo piccole differenze. ” La sostituzione dello zucchero e la stampa hanno influito sulle proprietà fisico-chimiche misurate, tuttavia queste erano solo piccole differenze. La stratificazione ha influenze sulla stabilità della cottura e sullo stress da frattura, tuttavia sono state osservate solo piccole differenze. ” La sostituzione dello zucchero e la stampa hanno influito sulle proprietà fisico-chimiche misurate, tuttavia queste erano solo piccole differenze. La stratificazione ha influenze sulla stabilità della cottura e sullo stress da frattura, tuttavia sono state osservate solo piccole differenze. ”
L’obiettivo della tesi di Meuleman era quello di indagare l’effetto di diversi sostituti dello zucchero nell’impasto dei biscotti, insieme alla strutturazione dei biscotti basata su proprietà come stabilità della forma, gusto e consistenza.

“La stampa 3D è stata inizialmente utilizzata per stampare impasti contenenti zucchero e un singolo sostituto dello zucchero per valutare l’impatto della sostituzione dello zucchero sulla stampa 3D, sugli attributi fisico-chimici come la consistenza finale dei biscotti, l’attività dell’acqua, il contenuto di sostanza secca e la stabilità della forma. Sono stati preparati diversi impasti per trovare la ricetta giusta adatta per la stampa 3D “, ha scritto Meuleman. “Successivamente, è stato studiato se la stampa di diverse strutture a strati con alternativamente l’impasto contenente saccarosio e l’impasto con un sostituto dello zucchero migliora la consistenza e / o il gusto dei biscotti rispetto ai biscotti con saccarosio e zucchero sostituiti omogeneamente distribuiti. Sono stati esaminati in particolare l’influenza della stratificazione e della composizione della struttura stratificata sulle proprietà finali del biscotto.
Meuleman ha utilizzato una versione adattata di una ricetta per un impasto stampabile 3D che ha scritto che era stata “trovata da esperimenti interni non pubblicati al TNO (L’Aia, Paesi Bassi), acquisiti tramite Stefano Renzetti”, e ha scelto i vari sostituti dello zucchero a causa delle variazioni tra il loro peso molecolare; questo gli ha permesso di osservare come le proprietà dei cookie, come il contenuto di sostanza secca e la consistenza, fossero influenzate.

Dopo aver preparato l’impasto con una varietà di sostituti dello zucchero, Meuleman ha creato un disegno per la stampa 3D di un biscotto rettangolare in OpenSCAD, che è stato quindi caricato in Slic3r prima di essere fabbricato su una  stampante per alimenti 3D con flusso .

Design verticale e orizzontale per uno strato di cookie in Slic3r.
Dopo che i biscotti sono stati cotti, sono stati confezionati in un foglio di alluminio per sedersi per un giorno, in modo che l’acqua potesse ridistribuire all’interno prima che il contenuto di sostanza secca e l’attività dell’acqua venissero misurate e l’analisi della struttura fosse eseguita.

“La trama del cookie è stata determinata da un test di flessione a tre punti per indagare l’influenza della ricetta e il design della struttura sulla trama. La stampabilità è stata valutata visivamente, determinando se la struttura stampata ha le stesse dimensioni, se assomiglia al design creato e se l’impasto ha causato errori durante la stampa. La stabilità è stata valutata effettuando misurazioni delle dimensioni del biscotto prima e dopo la cottura. Infine, il gusto è stato valutato mediante test sensoriali “, ha scritto Meuleman.
Ha concluso che la stampa 3D era un buon modo per ridurre il contenuto di zucchero nei biscotti, perché non influenza negativamente la trama e aumenta anche la dolcezza percepita senza dover aggiungere dolcificanti artificiali.

La ricerca futura potrebbe concentrarsi sullo sviluppo di un impasto più facile da stampare in 3D.

“Altri effetti interessanti che potrebbero essere studiati sono: la ricerca di altre influenze dal cambiamento del sostituto dello zucchero rispetto al cambiamento del peso molecolare dei sostituti dello zucchero o dello zucchero, come la capacità di legare l’acqua”, ha concluso Meuleman. “Queste influenze potrebbero anche essere applicate ai dati raccolti in questa tesi.”

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