Канадские специалисты проанализировали современное состояние пищевой 3D-печати. Они нашли ключевые проблемы области и предложили, как можно улучшить метод. Статья опубликована в журнале Physics of Fluids.
3D-печать продуктов питания становится все более перспективной технологией. Ключевое ее преимущество в том, что метод позволяет создавать продукты любой формы и размера, точно соответствующие индивидуальным потребностям и вкусам. 3D-печать, также называемая «аддитивным производством», включает в себя проектирование геометрических кодов продукта, приготовление пищевых чернил, нанесение слоев и специальных форм и последующую обработку. Эта уникальная технология основана на поэтапной работе для создания объекта, который предварительно спроектирован и закодирован с помощью специального программного обеспечения.
В своей работе исследователи Оттавского университета определили ряд факторов, влияющих на качество печати и сложность формы продуктов питания, созданных с помощью 3D-печати. Исследователи отметили, что сейчас перед сферой стоит ряд проблем. Например, сложно получить заданную форму, скорость печати невысока, а масштабировать производство пока невозможно. Однако все эти проблемы теоретически можно было бы решить, подобрав нужные материалы и скорректировав параметры аппаратов.
Ученые рассмотрели, как усложнение формы изготавливаемого материала влияет на его время сборки. Они изучили влияние площади, размера и разных значений периметра различных двумерных форм на комплекцию. Также исследователи разработали шаблоны еще одного важного элемента аддитивного производства, который часто пропускается при проектировании пищевых продуктов, — траектории печати (то есть серии движений принтера, которую определяет компьютер). С помощью траектории печати производство можно сделать более эффективным. Авторы выявили преимущества и недостатки каждой отдельной траектории, используемой в современных аддитивных технологиях. Ученые также интерпретировали различные реологические свойства (свойства деформации и текучести вещества) для создания стабильного и непрерывного потока.
Из-за быстрого роста населения и изменения климата жизнь современного человека постоянно преображается. Последствия резких скачков ощущаются во всем мире: цены на продукты колеблются, не хватает продовольствия и ресурсов. Очевидно, что все эти перемены повышают нагрузку на глобальную продовольственную систему. Неотложные решения по обеспечению продовольственной безопасности и устойчивости сегодня являются сложной задачей для адаптации к этим изменениям. С помощью 3D-печати могут быть решены многие проблемы, если эта технология получит должное развитие и распространение.
«Пища необходима для жизни, и она становится все более важной из-за роста населения планеты и изменений окружающей среды. Поэтому ученые должны разрабатывать новые продукты и матрицы, консультируясь с поварами, учеными в области пищевых продуктов и инженерами в соответствии с текущими потребностями», — рассказал Эзги Пулацу, автор исследования.
Автор: Нелли Чивилева.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
