08. 10. 2019

3D-печать картофелем

 


Картошку можно не только жарить и варить



Статья автора Клэр Скотт с сайта 3dprint.com переведена для вас Top 3D Shop.

Иман Данкар, в своей диссертации «Исследование и характеристика микроструктурных и физико-химических свойств продуктов из картофеля как материала для 3D-печати» рассказывает об исследовании аспектов 3D-печати обычным съедобным картофельным пюре. Автор приходит к выводу, что картофельный крахмал уникален среди других крахмалов тем, что у него крупные гранулы и высокая способность к набуханию. Картофелю можно придать разную консистенцию и текстуру, в зависимости от способа приготовления и добавки дополнительных ингредиентов.

Данкар считает, что 3D-печать продуктами питания может быть полезна во многих отношениях, например — сделать продукты подходящими для людей, которым трудно глотать, или более привлекательными для детей.

«Основная цель моей диссертации заключалась в том, чтобы определить и создать идеальные условия для экструзионной 3D-печати и получения наилучшего конечного печатного продукта, исследуя физические, химические, микроструктурные и реологические свойства смеси материалов для печати, в данном случае — картофельного пюре в сочетании с различными пищевыми добавками, в дополнение к оптимизации параметров процесса печати», — объясняет Данкар.


Источник: 3dprint.com
3D-печать чистым картофельным пюре и пюре с добавками, через сопло диаметром 4 мм. (a, b)- Влияние печатного субстрата: (a) картофельное пюре с 0,5% альгината, (b) только картофельное пюре; (c, d, e)- Влияние вида дизайна: (c) картофельное пюре с добавкой 1% альгината, (d) только картофельное пюре на начальных этапах печати и (e) только картофельное пюре на конечных этапах печати.

Для достижения основной цели были определены следующие конкретные задачи: Оценка вызванных пищевыми добавками изменений в микроструктуре и реологических свойствах картофельного пюре. Понимание изменений, вызываемых пищевыми добавками в картофельном пюре на молекулярном уровне. Определение характеристик механической энергии и удельной механической энергии каждой смеси, а также сопоставление всех предыдущих характеристик при проведении испытаний 3D-печати при оптимизации некоторых параметров процесса 3D-принтера в соответствии с печатным субстратом. Анализ влияния кулинарной обработки (микроволновая печь и варка) и присутствия воды на молекулярную структуру крахмала, в попытке улучшить материал (картофельные клубни) для 3D-печати. Объяснить влияние различных пищевых добавок, а также кулинарной обработки (микроволновая печь и варка) на механические, реологические и микроструктурные аспекты клубней картофеля, при этом определяя, какая смесь субстрата имеет наилучшие характеристики для 3D-печати.

Исследование показало, что добавки агар-агара и альгината стабилизировали картофельное пюре, а глицерин и лецитин действовали наоборот. Процессы приготовления повлияли на реологические свойства картофеля. У образцов из микроволновой печи получились более высокие значения вязкости, текучести и тиксотропии (резкого повышения текучести при механическом воздействии), чем у вареного картофеля. Добавление оливкового масла действовало как эмульгатор и уменьшало вязкость и предел текучести, как для вареной картошки, так и для картофеля из микроволновки.


Источник: 3dprint.com
Съемки под микроскопом (10-кратное увеличение): (a) вареного картофеля, (b) картофеля из микроволновки, (c) сырого картофеля, окрашенного раствором Люголя.

Наилучшие условия для 3D-печати картофелем создавались при применении сопла диаметром 4 мм и критической высотой 5 мм, с использованием печатного материала из картофельного пюре с альгинатом или агар-агаром. Все образцы относительно хорошо годились для печати, но лучше всего подошло картофельное пюре со сливочным маслом.

«...образцы, приготовленные из чистого картофельного пюре и пюре с различными пищевыми добавками в разных концентрациях, обладают всеми свойствами разжижения при сдвиге, что благоприятно для проведения потока через шприц во время экструзионной 3D-печати», — приходит к заключению Данкар.

В итоге Данкар определил, что картофель, с любым количеством добавок или без них — достойный кандидат в материалы для 3D-печати.

Читайте больше интересного о 3D-печати в блоге Top 3D Shop, по адресу top3dshop.ru/blog/

- У нас с тобой сегодня первое свидание, куда ты хочешь сходить? Выбирай любое место!
- На МРТ позвоночника.

еще

17 ноября в Беларуси пройдут парламентские выборы.

Намерены ли вы участвовать в них?