Stampa 3D con alimenti: valutazione delle proprietà meccaniche e reologiche della purea di patate
La stampa 3D e il cibo sono sempre un argomento interessante che attira l’attenzione a causa della curiosità che molti di noi hanno intorno alla vera fattibilità di tale tecnologia. E mentre potresti ancora pensare di stampare alcuni flapjack per colazione, montare un po ‘di cioccolato o goderti altri dolci e sapori, i ricercatori dell’Università libanese in Libano e dell’Università Politecnica de Catalunya, BarcelonaTech in Spagna si sono preoccupati di valutare la purea di patate – in mezzo gli effetti di agar, alginato, burro, olio d’oliva e carote.
Le puree di patate vengono spesso utilizzate come additivo per migliorare altri alimenti con stabilità, consistenza e altro; tuttavia, capire le proprietà reologiche ottimali può essere difficile a causa delle variazioni nel modo in cui i substrati e le puree interagiscono. Per questo studio, i ricercatori hanno utilizzato numerosi substrati alimentari e hanno aggiunto una varietà di caratteristiche fisico-chimiche. Sono stati aggiunti anche burro e olio, poiché i ricercatori hanno studiato gli effetti sulle prestazioni. Questi tipi di dettagli sono importanti non solo per lo studio della nutrizione umana ma anche per la conoscenza dell’industria alimentare in generale.
“Inoltre, il burro e l’olio d’oliva sono considerati un valore nutrizionale aggiuntivo per la purea di patate. Il burro è ricco di vitamine A, D ed E (cioè antiossidanti) e acido butirrico, che è stato usato come trattamento per la malattia di Crohn. L’olio d’oliva è ricco di antiossidanti polifenolici e vitamine E e K. abbassa il colesterolo cattivo (cioè LDL) nel sangue e aumenta l’immunità. Altre verdure altamente consumate, come le carote, ricche di pectina e pigmento di beta-carotene, potrebbero essere integrate per formare una purea di patate più densa di nutrienti, quindi, consentendo lo studio delle sue proprietà fisiche come una nuova purea di verdure combinata “, ha affermato il ricercatori.
“Inoltre, sono stati incorporati agar e alginato, in quanto gli idrocolloidi precedentemente noti per migliorare la stabilità e la consistenza della purea di patate, per lo più con una percentuale dell’1%. Pertanto, l’1% di ciascuno degli ingredienti summenzionati è stato incorporato nella preparazione del campione di purea di patate per risultati comparabili. “
I tuberi di patate regolari sono stati acquistati dal negozio di alimentari per questo studio e lavati, sbucciati e tagliati a cubetti. Sono stati quindi cotti in due modi diversi: microonde e bolliti. Olio d’oliva, burro, alginato e agar sono stati aggiunti separatamente in proporzione 1/3 delle patate e ogni trattamento di cottura è stato preparato quattro volte con gli ingredienti.
Il team di ricerca ha utilizzato una stampante RepRap BCN3D durante i suoi esperimenti, con una siringa da 100 ml e un ugello con un diametro di 4 mm. Il successo è stato misurato in relazione a:
Levigatezza della stampa (continua senza distacco)
Strutture autoportanti dopo la stampa
Aspetto superficiale cremoso
Prodotti stampati di patate al microonde con (a) 1% di alginato, (b) 1% di burro, (c) 1/3 di carote e (d) patate bollite con 1% di burro.
Alla fine, i ricercatori hanno scoperto che meno umidità (come si trova nelle patate al microonde) ha permesso una migliore “rete di amido” e migliori proprietà reologiche. Agar e burro proprietà migliorate come:
Fermezza
coesione
Consistenza
Viscosità
Tensione di snervamento
tissotropia
Mentre l’ebollizione dei campioni ha comportato un’estrusione uniforme, hanno anche mostrato “proprietà tessili basse” e una stampa dettagliata inferiore. I campioni di microonde hanno continuato a fornire un’estrusione uniforme e hanno consentito il mantenimento della forma dei prodotti anche dopo la stampa.
“… la migliore stampabilità è stata raggiunta con MP + 1% di burro, fornendo un elegante prodotto stampato con una superficie cremosa liscia.”
“I prodotti stampati in 3D sviluppati potrebbero essere valutati come formule chiave per fornire forme innovative in ristoranti o hotel e ampliare l’applicabilità di alimenti colorati personalizzati più nutritivi per bambini e anziani che affrontano problemi di deglutizione della masticazione, promuovendo così spuntini più sani per loro”, ha concluso il ricercatori alla fine del loro studio.
Caratteristiche meccaniche valori di fermezza (Kg), consistenza (Kg · s) e coesione (Kg) di tuberi di patata con diversi tipi di additivi alimentari e dopo essere stati esposti a due metodi di cottura a microonde (MP) e di ebollizione (BP)