Cibo stampato in 3D: estrusione di snack nutrienti e ricchi di fibre dalla farina composita
Ricercatori dell’Unità di modellistica computazionale e di elaborazione su scala nanometrica, Istituto indiano di tecnologia di trasformazione alimentare (IIFPT), Ministero delle industrie di trasformazione alimentare, Governo. dell’India, Thanjavur, Tamil Nadu, India, hanno rilasciato i dettagli di un recente studio in ” Stampa 3D di estrusione e post-elaborazione di snack ricchi di fibre di farina composita indigena “.
La stampa 3D con il cibo tende ad essere una fonte di interesse – e curiosità – per molti utenti e appassionati di stampa 3D che si chiedono quali prelibatezze possano essere servite attraverso la fabbricazione digitale. In una nuova ricerca, gli scienziati si sono concentrati sul potenziale per la stampa 3D di snack sani con farina ricca di fibre e proteine prodotta con una varietà di ingredienti, tra cui miglio e semi.
Proprio come il trattamento medico può essere reso specifico per il paziente con impianti o dispositivi stampati in 3D, oppure le auto possono essere personalizzate per adattarsi al proprietario, gli alimenti stampati in 3D possono offrire un’alimentazione personalizzata, flessibilità nelle scelte, convenienza nella produzione e meno sprechi. Il volume può essere aumentato o ridotto, a seconda del numero di testine o ugelli, e le stampanti potrebbero occupare poco spazio in alcuni casi.
I ricercatori hanno condotto numerosi studi, dalla stampa di albumi con additivi come gelatina, amido e saccarosio, alla purea di patate, alla fabbricazione di riso integrale e molto altro. Per questo studio, le materie prime sono state acquistate da un mercato locale:
Grammo verde (Vigna radiata)
Grammo fritto (Cicer arietinum)
Miglio da cortile (Echinochloa frumentacae)
Semi di Ajwain (Trachyspermum ammi)
“Il peperoncino rosso e il sale da cucina sono stati aggiunti alla farina composita per gusto. La farina composita è stata quindi miscelata con acqua distillata (rapporto 1,2: 1 in peso) e trasformata in una pasta “, hanno spiegato i ricercatori.
Rappresentazione schematica della stampante 3D alimentare CARK utilizzata in questo studio (Fonte: Anukiruthika et al.2019).
Nello studio è stata utilizzata una stampante 3D CARK (kit robotizzato per la produzione di additivi controllati), quindi i campioni hanno subito un tipo di post-elaborazione più singolare di quello che normalmente vediamo nella stampa 3D, poiché erano fritti, asciugati ad aria calda e quindi fritti , così come asciugato al microonde, con ogni esercizio eseguito tre volte. Venti partecipanti hanno concordato di valutare i campioni (usando una scala di nove punti) su colore, consistenza, gusto, sapore, odore e “accettabilità generale”.
Comportamento reologico della farina composita e dei principali ingredienti presenti nella farina composita
Il diametro dell’ugello era responsabile di “influenza notevole” sulla struttura e sull’aspetto dei campioni, con tre diverse dimensioni in uso: 1,28, 0,84 e 0,33 mm.
“L’ugello con un diametro di 1,28 mm ha comportato una portata maggiore e un’area di strato maggiore, a sua volta, diminuendo la risoluzione degli strati di stampa. L’ugello da 0,84 mm ha prodotto una portata e una dimensione dello strato relativamente inferiori, con conseguente migliore risoluzione della forma “, hanno affermato gli autori. “Non è stata estrusa la fornitura di materiale attraverso l’ugello da 0,33 mm; la pressione data era insufficiente. Si è concluso che l’estrusione attraverso un diametro dell’ugello inferiore richiede una maggiore pressione dell’aria (> 4 bar) per forzare l’alimentazione del materiale. “
Ottimizzazione dei parametri di stampa 3D e valutazione della velocità di stampa
“La condizione di stampa suggerita per la stampa 3D basata su estrusione di qualsiasi materiale alimentare è che l’altezza dell’ugello (strato) dovrebbe essere uguale al diametro dell’ugello”, hanno spiegato gli autori. “In tali condizioni, la forma desiderata non è stata raggiunta a causa della mancanza di adesione tra lo strato pre-depositato e lo strato in fase di stampa.”
Con un’altezza dello strato del 75 percento, tuttavia, la forma è stata mantenuta senza alcuna minaccia alla stabilità.
Il profilo nutrizionale dei campioni post-elaborati stampati in 3D
Alla fine, i ricercatori hanno usato i seguenti parametri:
Diametro ugello, 0,83 mm
Altezza dello strato, 0,62 mm
Velocità di stampa, 2400 mm / min
Velocità del motore di estrusione, 300 rpm
Immagini di snack stampati in 3D
“Lo snack stampato in 3D sviluppato con il set ottimizzato di parametri di stampa 3D ha un aspetto accattivante con un’accettabilità complessiva elevata. La post-elaborazione degli snack stampati in 3D ha comportato cambiamenti strutturali negli alimenti stampati in 3D. I campioni al microonde assomigliavano assolutamente ai campioni non elaborati in apparenza. Il campione HAD-DF ha avuto una maggiore accettazione sensoriale, nonostante la sua durezza e il colore scuro “, hanno concluso i ricercatori.
“Con un’analisi approfondita del prodotto finale, è stato confermato che lo snack possiede un alto contenuto di proteine e fibre. Pertanto, lo spuntino formulato può essere consumato regolarmente per integrare le esigenze dietetiche quotidiane. Pertanto, la stampa 3D di alimenti essendo una tecnologia incipiente si rivela promettente nel fornire alimenti personalizzati e nutrienti. “
Tutti i valori sono espressi come media ± DS dei triplicati ottenuti. I diversi apice alfabetici nella stessa riga indicano che ciascun dato è
significativamente diverso dall’altro (p <0,05)
Analisi del colore di snack post-elaborati stampati in 3D
