Vědci vytvářejí přísady do potravin pro 3D tisk

Potravinářští inženýři v Brazílii a ve Francii vyvinuli gely na bázi modifikovaného škrobu pro použití jako „inkoust“ při výrobě potravin a nových materiálů prostřednictvím aditivní výroby. Fotografický kredit: Bianca C. Maniglia / USP

Potravinářští inženýři v Brazílii a ve Francii vyvinuli gely na bázi modifikovaného škrobu pro použití jako „inkoust“ při výrobě potravin a nových materiálů prostřednictvím aditivní výroby.

Již je možné vytvářet potraviny pomocí 3D tiskárny a případně dodávat výrobky, které splňují preference spotřebitelů, pokud jde o chuť, strukturu, náklady, pohodlí a výživu. V blízké budoucnosti bude možné vyrábět potraviny s osobními tvary, strukturami, příchutěmi a barvami, které jsou například považovány za atraktivní a zdravé pro děti a starší lidi.

Skupina vědců na Luiz de Queiroz College of Agriculture na University of São Paulo (ESALQ-USP) v Brazílii, která spolupracuje s kolegy ve Francii na Nantes Atlantic College of Veterinary Medicine, Food Science and Technology (Oniris) a National Research Institute Zemědělství, potraviny a životní prostředí (INRAE) dosáhly pokroku při plnění tohoto cíle. Vyvíjejí hydrogely na bázi modifikovaného škrobu pro použití jako „inkoust“ při 3D tisku potravin.

Aktuální výsledky projektu podporované FAPESP budou zveřejněny v časopise Mezinárodní výzkum potravin.

„V posledních letech jsme vyvinuli různé technologie pro úpravu škrobu a pro získání gelů s ideálními vlastnostmi pro použití jako inkoust pro výrobu potravin ve 3D tisku,“ říká Pedro Esteves Duarte Augusto, profesor na ESALQ-USP a Agência, hlavní výzkumný pracovník projektu, řekl FAPESP.

První gely vyrobené vědci byly založeny na maniokovém škrobu. Sami jste vyvinuli metodu pro úpravu struktury a vlastností škrobu ozonem v dřívějším projektu, který také podporuje FAPESP.

Vytvářeli ozon aplikací elektrického výboje na kyslík, probubláváním plynu v suspenzi v nádobě se směsí vody a maniokového škrobu a sušením směsi odstraněním vody. Výsledkem byl modifikovaný škrob.

Prostřednictvím různých aspektů procesu, jako je koncentrace ozonu, teplota a čas, byli schopni získat gely s různými vlastnostmi, pokud jde o správnou konzistenci pro 3D tisk.

“Kontrolou podmínek jsme byli schopni získat slabší gely pro jiné aplikace a silnější gely, které jsou ideální pro 3D tisk, protože udržují tvar tištěné struktury bez stékání nebo ztráty vlhkosti,” řekl Augusto.

V posledních dvou letech vědci vyvinuli další metodu modifikace škrobu. To zahrnuje zahřívání manioku a pšeničného škrobu v sušárně za současného řízení teploty a času.

S novou metodou byli také schopni získat gely založené na modifikovaném škrobu, který vykazoval optimální potiskovatelnost, definovanou jako schopnost vytvořit 3D objekt aditivní výrobou (nanášení vrstvy po vrstvě) a jeho strukturu po tisku udržovat. Suché tepelné zpracování také rozšířilo strukturální možnosti tištěných vzorků na bázi hydrogelu pšeničného škrobu.

“Oběmi metodami jsme dosáhli dobrých výsledků.” Jsou jednoduché, levné a snadno se implementují v průmyslovém měřítku, “uvedl Augusto.

Vzorky gelu na bázi manioku a pšeničného škrobu byly vytištěny v Oniris a INRAE ​​ve Francii v rámci projektu vývoje funkčních gelů na bázi škrobu pro 3D tisk, který v rámci programu uskutečnila regionální inovační agentura Pays de la Loire “ Potraviny 4 zítra “byly financovány.

Ve spolupráci s francouzskými vědci provedla výzkumná pracovnice ESALQ-USP Bianca Chieregato Maniglia postdoktorský výzkum v společnostech Oniris a INRAE ​​pomocí technik ozónu a suchého ohřevu k výrobě gelů na bázi modifikovaného manioku a pšeničného škrobu pro 3D tisk potravin vyrábět.

Techniky byly vyvinuty ve spolupráci s dalšími výzkumníky z ESALQ-USP Process Engineering Research Group (Ge²P).

„Kombinovaná zkušenost všech výzkumných pracovníků zapojených do projektu nám umožnila získat gely s lepší potiskovatelností, což má za následek potraviny s lepším tvarem, definicí a strukturou, které jsou základními parametry pro přijetí produktu,“ řekl Maniglia.

Nové přísady

Skupina ESALQ-USP nyní plánuje prozkoumat další modifikační metody a zdroje pro výrobu 3D gelů pro potravinářský tisk. ESALQ-USP nedávno koupil 3D tiskárnu, která bude použita k výrobě struktur vyvinutých s novými gely.

Modifikované gely na bázi manioku a pšeničného škrobu lze použít k tisku jiných věcí než potravin, například: B. Biomedicínské produkty, jako jsou tobolky s drogami a nutraceutika – potraviny, které mají nejen vyživovat, ale také přinést zdravotní výhody.

“Ukázali jsme proveditelnost výroby potravin prostřednictvím 3D tisku a výroby přísad na míru.” Nyní plánujeme rozšíření aplikací a testování dalších surovin, “řekl Augusto.

Odkaz: „Zpracování suchým teplem: Potenciální nástroj ke zlepšení vlastností pšeničného škrobu pro aplikace 3D potisku potravin“, autor: Bianca C. Maniglia,
Dâmaris C. Lima, Manoel da Matta Júnior, Anthony Oge, Patricia Le-Bail, Pedro ED Augusto a Alain Le-Bail, 22. září 2020, Mezinárodní výzkum potravin.
DOI: 10.1016 / j.foodres.2020.109731

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Lipidy na membráně mozkových buněk jsou kvůli léčbě Alzheimerovy choroby většinou přehlíženy

Byly vytvořeny vazby mezi lipidovou nerovnováhou a onemocněním, kdy změny lipidů zvyšují tvorbu amyloidových plaků, což je rys Alzheimerovy choroby. Tato nerovnováha inspirovala...

Astrofyzici jsou překvapeni neočekávanými účinky černých děr mimo jejich vlastní galaxie

Umělecká kompozice supermasivní černé díry, která reguluje vývoj jejího prostředí. Autor obrázku: Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC) a Dylan Nelson (Illustris-TNG) Ve středu téměř každé...

Největší australský dinosaurus – jižní titán – právě vstoupil do knih rekordů!

Australotitan cooperensis, „Southern Titan of the Cooper“. Fotografický kredit: Vlad Konstantinov, Scott Hocknull © Eromanga Natural History Museum Co je to basketbalové hřiště tak...

„Paralelní reaktory“ na bázi fotonických krystalových vláken odhalují kolektivní analogie hmotných a solitárních molekul

A. Schéma paralelních optických solitonových reaktorů založené na dutině prstencového vláknového laseru s režimem blokování. Časová optomechanická (OM) mříž umožněná fotonickými krystalovými...

Drsná kůra, která se v noci ozývá, vede k objevení nových druhů

V lesích západní a střední Afriky se v noci ozývají hlasitá volání hybridů stromů - malých, býložravých savců, ale jejich zvuk se liší podle...

Newsletter

Subscribe to stay updated.