Onderzoekers van de Singapore University of Technology and Design (SUTD) hebben een methode ontwikkeld om direct ink-writing (DIW) 3D-printen van op melk gebaseerde producten bij kamertemperatuur uit te voeren met behoud van de temperatuurgevoelige voedingsstoffen.

3D-printen van voedsel is bereikt door verschillende printmethoden, waaronder de veelgebruikte selectieve lasersintering (SLS) en hotmelt-extrusiemethoden. Echter, deze methoden zijn niet altijd compatibel met temperatuurgevoelige voedingsstoffen die in bepaalde soorten voedsel worden aangetroffen. Bijvoorbeeld, melk is rijk aan zowel calcium als eiwit, maar aangezien deze voedingsstoffen temperatuurgevoelig zijn, melk is niet geschikt voor 3D-printen met de bovengenoemde printmethoden die hoge temperaturen vereisen. Hoewel koude extrusie een levensvatbaar alternatief is, het vereist vaak reologiemodificatoren of additieven om gedrukte structuren te stabiliseren. Het optimaliseren van deze additieven is een complexe en oordeelkundige taak.

Om deze beperkingen aan te pakken, het onderzoeksteam van SUTD's Soft Fluidics Lab veranderde de reologische eigenschappen van de drukinkt en demonstreerde DIW 3D-printen van melk (zie afbeelding) door koude extrusie met een enkel melkproduct - melkpoeder. Het team ontdekte dat de concentratie van melkpoeder de eenvoudige formulering van 3D-printbare melkinkt mogelijk maakte met water om de reologie te beheersen. Uitgebreide karakteriseringen van de geformuleerde melkinkt werden ook uitgevoerd om hun reologische eigenschappen te analyseren en optimale bedrukbaarheid te garanderen.

"Deze nieuwe maar eenvoudige methode kan worden gebruikt bij het formuleren van verschillende voedzame voedingsmiddelen, waaronder die welke worden geserveerd aan patiënten in ziekenhuizen voor hun speciale voedingsbehoeften, " zei hoofdauteur en SUTD-promovendus de heer Lee Cheng Pau.

"Koude extrusie brengt warmtegevoelige voedingsstoffen niet in gevaar en biedt toch een enorm potentieel in 3D-printen van esthetisch aangename, voedingsgecontroleerde voedingsmiddelen aangepast aan individuele behoeften, " voegde assistent-professor Michinao Hashimoto toe, de hoofdonderzoeker van het onderzoek.

Dit onderzoek is gepubliceerd door RSC-vooruitgang .