Gli effetti di vari additivi sulle patate stampate in 3D
In una tesi dal titolo ” Studio e caratterizzazione delle proprietà microstrutturali e fisico-chimiche dei prodotti a base di patate per la stampa alimentare 3D “, l’autore Iman Dankar discute la conduzione di uno studio sulle proprietà di stampa 3D di un alimento comune: purè di patate. L’amido di patate è unico tra gli altri amidi, dice l’autore, in quanto ha grandi granuli e un elevato potere di rigonfiamento grazie alla presenza di un alto livello di gruppi fosfato legati in modo covalente alle posizioni C6 e C3 dei monomeri glucidici. Le patate possono essere modificate in vari modi attraverso la cottura e l’aggiunta di altri ingredienti, creando varie consistenze e consistenze.
Dankar sottolinea varie ragioni per la stampa 3D del cibo, rendendolo più accessibile alle persone con difficoltà a deglutire per renderlo più attraente per i bambini.
“Lo scopo principale di questa tesi era di determinare e ottimizzare le condizioni ideali per la migliore stampa 3D di estrusione e il miglior prodotto finito stampato, caratterizzando le proprietà fisiche, chimiche, microstrutturali e reologiche della miscela di materiali da stampare, in questo caso purea di patate combinato con diversi additivi alimentari, in complementare con l’ottimizzazione dei parametri del processo di stampa stesso “, spiega Dankar.
Per raggiungere l’obiettivo principale, sono stati determinati i seguenti obiettivi specifici:
Valutare i cambiamenti indotti dagli additivi alimentari sulla microstruttura e le proprietà reologiche delle purea di patate
Comprendere i cambiamenti tentati dagli additivi alimentari sulle purea di patate in termini di livello molecolare interno
Caratterizzando l’energia meccanica e l’energia meccanica specifica di ciascuna miscela e mettendo in relazione tutte le precedenti caratteristiche durante l’esecuzione di prove di stampa 3D ottimizzando al contempo alcuni parametri di processo della stampante 3D in base al substrato stampato
Analizzando l’effetto del trattamento di cottura (microonde e ebollizione) e la presenza di acqua sulla struttura molecolare dell’amido nel tentativo di sviluppare un tale materiale (questa volta tuberi di patata) per la stampa 3D
Interpretazione dell’effetto di diversi additivi inseriti e del trattamento di cottura (microonde ed ebollizione) sugli aspetti meccanici, reologici e microstrutturali dei tuberi di patata, mentre identifica la miscela di substrato con le caratteristiche ideali per la migliore stampa 3D
Lo studio ha rilevato che gli additivi agar e alginato hanno stabilizzato la purea di patate, mentre glicerolo e lecitina hanno dimostrato un effetto destabilizzante. I processi di cottura hanno influenzato le proprietà reologiche delle patate; i campioni di microonde hanno espresso valori più elevati rispetto ai campioni di patate bollite in termini di viscosità, tensione di snervamento e tixotropia. L’aggiunta di olio d’oliva ha funzionato come emulsionante e ha diminuito la viscosità e la resa in campioni sia scaldati che bolliti.
Le migliori condizioni per la stampa 3D delle patate sono state ottenute con una dimensione dell’ugello da 4 mm e un’altezza critica dell’ugello di 0,5 cm utilizzando un materiale di stampa ottenuto da purea di patate e alginato o agar. Tutti i campioni hanno ottenuto una buona stampabilità, ma la migliore stampabilità è stata ottenuta con una miscela di patate e burro.
“I campioni di purea di patate commerciali preparati con purè di patate e combinati con diversi additivi alimentari a diverse concentrazioni possedevano tutti i comportamenti non newtoniani e di assottigliamento, favorevoli al comportamento del flusso attraverso una siringa durante la stampa 3D di estrusione”, conclude Dankar.
Nel complesso, Dankar ha determinato che le patate sono un candidato forte per la stampa 3D in generale, con o senza un numero qualsiasi di additivi.
