Diversi studi di ricerca si sono concentrati sulla stampa 3D del cibo, conferendogli una serietà al di là del modo in cui molte persone lo vedono ancora, il che è una novità. In un nuovo documento intitolato ” Revisione della tecnologia di stampa alimentare 3D “, un gruppo di ricercatori offre una panoramica dei molteplici metodi disponibili per la stampa 3D degli alimenti, nonché i loro scopi, vantaggi e svantaggi. Valutano ciascuna tecnica in base a stampabilità, produttività, proprietà del materiale, parametri dell’effetto e meccanismo di stampa.
Il primo metodo che i ricercatori esaminano è la stampa 3D basata sull’estrusione, che è simile alla FDM (Fused deposition modeling) tranne per il fatto che il materiale di partenza può essere solido o incolla. Esempi di alimenti stampati con questo metodo sono pasta, pasta di carne e formaggio. I ricercatori indicano diversi altri studi condotti utilizzando questo metodo, compresi studi che si sono concentrati sulla stampa 3D di biscotti di zucchero, gel di succo di limone , pesce, surimi gel e cioccolato. I risultati ottenuti da questi studi includevano:
La velocità di movimento dell’ugello e la velocità di estrusione influenzano la qualità della stampa 3D degli alimenti
Il gruppo dell’estrusore dovrebbe essere il più rigido possibile, specialmente per la stampa 3D al cioccolato
È necessario un efficace sistema di raffreddamento attivo per la stampa 3D al cioccolato
I vantaggi della stampa 3D basata sull’estrusione, secondo i ricercatori, sono i bassi costi delle stampanti entry-level, la varietà di materie prime disponibili e la facilità di personalizzazione. Gli svantaggi includono il basso livello di precisione e il tempo di costruzione lungo.
La stampa 3D a getto d’inchiostro è il prossimo metodo esaminato. Le stampanti a getto d’inchiostro normalmente stampano con liquidi a bassa viscosità, quindi in genere non vengono utilizzate per la stampa 3D di strutture alimentari complesse e sono invece relegate a cose come il riempimento di superfici o decorazioni su biscotti, torte o pizze. I materiali includono cioccolato, pasta liquida, glassa di zucchero, pasta di carne, formaggio, marmellate e gel.
“Questo processo funziona generalmente usando testine termiche o piezoelettriche”, affermano i ricercatori. “In una stampante a getto d’inchiostro termica, la testina di stampa è riscaldata elettricamente per stabilire impulsi di pressione che spingono le goccioline dall’ugello. Esistono due tipi di metodi di stampa a getto d’inchiostro: una stampa a getto continuo e una stampa drop-on-demand. ”
I vantaggi della stampa a getto d’inchiostro includono alta risoluzione, accuratezza e una varietà di materiali. Gli svantaggi includono la delicatezza delle funzionalità stampate in 3D, che potrebbero essere danneggiate dalla post-elaborazione.
Infine, i ricercatori discutono del binder jetting. Ciò comporta l’uso di un legante per legare selettivamente strati di polvere.
“Per il processo di legatura del binder, le proprietà del materiale in polvere e del legante sono importanti per la riuscita fabbricazione di parti”, affermano i ricercatori. “Il legante deve essere adatto a bassa viscosità in cui la tensione superficiale e la densità dell’inchiostro sono proprietà adeguate per impedire la diffusione dagli ugelli.”
I vantaggi del getto del legante comprendono l’elevata velocità di produzione e l’inclusione automatica delle strutture di supporto nella fabbricazione del livello. Gli svantaggi includono un aspetto ruvido o granuloso e la necessità di post-trattamento per rimuovere l’umidità o migliorare la resistenza degli alimenti stampati.
Gli autori del documento includono Paphakorn Pitayachaval, Nattawut Sanklong e Anantapoom Thongrak della Suranaree University of Technology in Tailandia.