연구자들은 적층 제조로 생산된 식용 재료의 품질에 영향을 미치는 요인을 식 별합니다. -- 사이언스데일리

3D 프린팅 식품은 식량 공급과 영양에 대한 세계적인 문제를 해결할 수 있습니다. 그러나 식용 재료를 생산하기 위해 적층 가공을 채택하는 데는 장애물이 있습니다.

~ 안에 유체물리학, AIP Publishing의 오타와 대학 연구원 Ezgi Pulatsu와 Chibuike Udenigwe는 적층 가공으로 생성된 식품의 인쇄 품질과 모양 복잡성에 영향을 미치는 다양한 요인을 식별합니다. 이러한 기능을 고려하면 식품 품질을 높이고 제어를 개선하며 인쇄 속도를 높일 수 있습니다.

식품의 적층 제조에는 디자인(3D 모양 및 기하학적 코드), 전처리(식품 잉크 준비), 제조(모양을 만들기 위한 레이어 증착) 및 후처리(굽기, 끓이기, 요리, 냉동, 튀기기 또는 건조). 각 단계는 혁신적인 식품을 만드는 기회입니다.

인쇄 패턴과 초기 믹스 또는 페이스트의 성분을 변경하면 식품의 매트릭스와 미세 구조, 따라서 식감에 영향을 미칠 수 있습니다.

적층 제조에서 해당 혼합의 흐름도 중요하며 때로는 성분 및 공정 조건을 제어하여 권장하거나 권장하지 않습니다.

“압출 기반 3D 프린팅은 식품에 가장 적용 가능한 기술입니다.”라고 Pulatsu는 말했습니다. “퓨레, 반죽 또는 설탕 프로스팅과 같은 식품 페이스트가 채워진 주사기가 직접(플런저 밀기) 또는 간접적인 힘(압축 공기)에 의해 노즐 밖으로 밀려나오는 것과 관련됩니다.”

안정적인 연속 흐름을 만드는 것은 성공적인 인쇄의 첫 번째 단계이므로 제어된 방식으로 끈 모양의 재료를 겹쳐서 디자인된 모양을 생성할 수 있습니다.

Pulatsu는 “일단 레이어가 증착되면 더 이상 흐르지 않기를 원합니다. 그렇지 않으면 우리가 만든 모양이 파괴될 것입니다.”라고 Pulatsu는 말했습니다.

베이킹, 삶기, 조리, 냉동, 튀기기 또는 건조를 통한 후가공은 음식의 미세분자와 거대분자를 물리적, 화학적으로 변형시켜 다양한 질감과 맛을 만들어냅니다. 동시에 모양을 보존하거나 신중하게 제어해야 합니다.

“우리는 또한 다른 3D 프린팅 기술을 통해 음식 구조를 만드는 다른 메커니즘을 가지고 있습니다.”라고 Pulatsu는 말했습니다. “예를 들어, 재료 분사는 분말에 증착된 액체 바인더를 사용하여 자체 지지층을 형성하고 증착 후 경화되는 액체 잉크도 사용할 수 있습니다.”

식품 산업에서 적층 제조를 보다 효율적으로 만드는 한 가지 방법은 인쇄 경로(일련의 컴퓨터 제어 이동)를 설정하는 것인데, 이는 식품 응용 분야에서 종종 건너뜁니다.

Pulatsu는 “향후 연구에서는 인쇄 경로, 이동 헤드 속도 및 비인쇄 이동을 포함하는 형상 복잡성 및 도구 경로 전략도 고려되는 빌드 시간 측면에서 다양한 기술의 비용 효율성을 조사해야 합니다.”라고 말했습니다. “음식은 생활에 필수적이며, 세계 인구 증가와 환경 변화로 인해 더욱 중요해지고 있습니다. 따라서 요리사, 식품 과학자 및 엔지니어와 협의하고 현재 요구 사항에 따라 새로운 식품 및 매트릭스를 설계해야 합니다.”

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/03/230321112654.htm