science >> Wetenschap >  >> Elektronica

3D-printen van chocolade:Op maat gemaakte zoetwaren krijgt een innovatie

Krediet:Tina Rodia

Gevestigd in het Pennovation Center, Cocoa Press is het jonge 3D-printbedrijf van Evan Weinstein, een afgestudeerde van mei 2019 en een afgestudeerde student aan de School of Engineering and Applied Science. Als middelbare scholier aan de Springside Chestnut Hill Academy, Weinstein brainstormde over een innovatieve benadering van de chocolade-industrie. "Ik voelde dat de technologie zoveel potentieel had, en ik wilde mezelf uitdagen om iets innovatiefs te doen." Waarom chocolade, Hoewel? "Ik denk dat er iets is met eten waar mensen echt een band mee hebben, en vooral chocolade."

De afgelopen twee decennia hebben we aantoonbaar een groei gezien in "bean to bar" chocolade-ondernemingen voor kleine bedrijven, gericht op het inkopen en samenstellen van ambachtelijke ambachtelijke bars in kleine batches van hoge kwaliteit. Het is een afwijking van een Hershey-reep in alles, van een bewust cacaogehalte tot ingrediënten zoals handgemalen sel gris-vlokken en goji-bessen bestrooid met macapoeder. Maar het enige dat deze repen in lijn hield met een standaard Hershey-reep, was de vorm - en Weinstein is vastbesloten om chocoladehobbyisten en kleine chocoladeproducenten te bevrijden van de grenzen van de reep.

De technologie om chocolade naar een hoger niveau te tillen bestaat al:chocoladevormen. Maar mallen zijn prijzig, over het algemeen $ 500 per stuk, en elke vorm vereist een op maat gemaakte mal. Dit was waar Weinsteins middelbare schoolreis begon, met een innovatieve benadering voor het bouwen van chocoladevormen buiten repen en mallen.

Toen hij bij Penn aankwam, hij zette zijn chocoladeproject in de wacht, maar leren over het programmeren van elektronica en circuits "verbond alles weer met 3D-printen, " zegt Weinstein. In de zomer na zijn tweede jaar, Weinstein schreef zich in voor natuurkunde en werkte 's avonds in het 3D-printlab, waar hij verder ging waar hij was gebleven met zijn 3D-chocoladeprinter. Tegen het einde van de zomer, hij heeft zich in 2017 aangemeld voor de World Maker Faire, waar hij het presenteerde als zijn prototype hobbyproject.

Krediet:Tina Rodia

Toen zijn laatste jaar begon, Weinstein hernoemde zijn project Chocolatier voor zijn senior designproject, met vijf andere werktuigbouwkundestudenten. EAS 549—Engineering Entrepreneurship Lab—was de klasse die de chocoladeonderneming van Weinstein tot een levensvatbare zakelijke kans maakte.

"De senior ontwerpklasse dwingt je om de technische kant van een probleem op te lossen, en ook stakeholders vinden zodat je niet in het donker problemen oplost, ", zegt Weinstein. Eerder dit voorjaar, hij won de Miller Innovation Fellowship bij Penn voor Cocoa Press, en de week dat Weinstein afstudeerde, hij werd toegelaten tot het Pennovation Accelerator-programma. Nu zet hij zijn afstudeerwerk in de wacht terwijl hij in zijn kantoor in het Pennovation Center de laatste hand legt aan de mechanica van zijn 3D-printers. "Het is geweldig om hier te zijn, "zegt hij. "In één gebouw, er is het [Penn Vet] Working Dog Center, en in een andere is Ghost Robotics. Soms zie ik vanuit mijn ooghoek een hond en ik weet niet zeker of het een werkhond of een robothond is."

De printer zelf ziet eruit als een popcornmachine die je in een bioscoop ziet en werkt als volgt:een chocoladehobbyist maakt een bestand om af te drukken via een scan, zoals men doet met een standaard 3D-printer, zeg maar van een geliefd huisdier, hun visitekaartje, zelfs hun hoofd. Elke Cocoa Press-printer wordt geleverd met spuiten om te vullen met chocolade. Weinstein gebruikt donkere chocolade van Callebout, die hij in een chocoladewinkel in spuiten laadt. Hij heeft geëxperimenteerd met het bedrukken van botersuikerglazuur en witte chocolade. Elke stof vereist verschillende instellingen voor temperatuur en luchtdruk - en zijn printers zullen veelzijdig zijn in de instellingen voor verschillende chocolaatjes en vullingen.

Waar een reguliere 3D-printer op basis van een scan een ontwerp maakt van plastic, Cocoa Press-printers maken een ontwerp gemaakt van chocolade. Met de scantechnologie chocoladeontwerpen kunnen nieuwe texturen hebben en het mondgevoel dat gewone repen niet hebben - interne texturen, denk aan luchtbellen, en kronkels, zoals ruches en hun ribbels.

Krediet:Tina Rodia

Weinstein print zijn logo's in chocolade om mee te nemen naar beurzen, zoals het Midwest RepRap Festival (een festival dat zichzelf replicerende machines viert), en een 3D-conferentie over voedselprinten in Nederland in juni 2020.

In juli 2019, Weinstein heeft een non-utility patent ingediend, en verwacht terug te horen in november 2020. De Cocoa Press-printer kan worden verkocht aan voedselhobbyisten en nichemarkten, maar is niet gecertificeerd voor levensmiddelendetailhandel. Certificering van voedselveilige commerciële keukens is ongelooflijk duur, Weinstein legt uit, dus zijn plan is om in de toekomst contact te leggen met lokale chef-koks en chocoladeleveranciers. Voor nu, hij hoopt tegen de herfst van 2020 50 pre-orders binnen te halen.

Naast zijn eigen visitekaartjes, sommige ontwerpen die Weinstein heeft gemaakt, zijn onder meer huisdieren, een doekachtige vaas genaamd Julia Vase #11, en Benchyboot, het benchmarkontwerp voor 3D-printers. "Veel chocoladebedrijven proberen op te vallen, vooral met sourcing en ingrediënten. Maar uiteindelijk vormen mensen nog steeds bars zoals ze al jaren zijn gevormd, "zegt hij. "Ik kan een scan van mijn hoofd maken, en over een uur een chocoladekop hebben."