Una receta para imprimir alimentos en 3D
Los investigadores identifican los factores que afectan a la calidad de los materiales comestibles producidos mediante fabricación aditiva.
La impresión en 3D de alimentos podría resolver los problemas mundiales de abastecimiento y nutrición. Sin embargo, adaptar la fabricación aditiva a la producción de materiales comestibles plantea algunos obstáculos.
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En Physics of Fluids, de AIP Publishing, los investigadores de la Universidad de Ottawa Ezgi Pulatsu y Chibuike Udenigwe identifican una serie de factores que afectan a la calidad de impresión y a la complejidad de la forma de los alimentos creados con fabricación aditiva. Tener en cuenta estas características puede aumentar la calidad de los alimentos, mejorar el control y acelerar la impresión.
La fabricación aditiva de alimentos implica el diseño (formas 3D y sus códigos geométricos), el preprocesamiento (preparación de la tinta alimentaria), la fabricación (deposición de capas para crear formas) y el posprocesamiento (horneado, hervido, cocción, congelación, fritura o secado). Cada paso es una oportunidad para crear alimentos innovadores.
Cambiar los patrones de impresión y los ingredientes de la mezcla o pasta inicial puede afectar a la matriz y las microestructuras del alimento y, por tanto, a su textura.
El flujo de esa mezcla en la fabricación aditiva también es crucial y a veces se favorece o se desaconseja controlando los ingredientes y las condiciones del proceso.
"La impresión 3D por extrusión es la técnica más aplicable a los alimentos", explica Pulatsu. "Consiste en forzar una jeringa cargada con una pasta alimentaria -como puré, masa o glaseado- para que salga por una boquilla mediante fuerza directa (empujando el émbolo) o indirecta (aire comprimido)".
Crear un flujo continuo estable es el primer paso para imprimir con éxito, de modo que las formas diseñadas puedan producirse mediante la superposición controlada de material en forma de hilo.
"Una vez depositada una capa, ya no queremos que fluya; de lo contrario, destruirá la forma que hemos creado", explica Pulatsu.
El procesado posterior -horneado, hervido, cocción, congelación, fritura o secado- transforma física y químicamente las micro y macromoléculas del alimento y da lugar a diversas texturas y sabores. Al mismo tiempo, la forma debe conservarse o controlarse cuidadosamente.
"También disponemos de otros mecanismos para crear estructuras alimentarias mediante distintas técnicas de impresión en 3D", explica Pulatsu. "Por ejemplo, el chorro de material utiliza aglutinantes líquidos depositados sobre el polvo para formar capas autoportantes, y también pueden utilizarse tintas líquidas que se endurecen tras la deposición".
Una forma de hacer más eficiente la fabricación aditiva para la industria alimentaria es establecer una ruta de impresión (una serie de movimientos controlados por ordenador), que a menudo se omite para las aplicaciones alimentarias.
"Los estudios futuros deberían explorar la rentabilidad de las diferentes tecnologías en términos de tiempo de construcción, donde también se consideren la complejidad de la forma y las estrategias de la trayectoria de la herramienta, que implican la trayectoria de impresión, la velocidad del cabezal móvil y los movimientos no relacionados con la impresión", dijo Pulatsu. "Los alimentos son esenciales para la vida, y cada vez son más críticos debido al aumento de la población mundial y a los cambios medioambientales. Por lo tanto, los nuevos alimentos y matrices deben diseñarse en consulta con chefs, científicos de la alimentación e ingenieros, y en consonancia con las necesidades actuales."
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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