Begreppet chokladbaserat bläck 3D-tryck (Ci3DP) innebär flytande chokladprodukter blandade med ätbara tillsatser och skrivs ut med en direkt bläckskrivning (DIW) 3D-skrivare vid rumstemperatur. Det formulerade bläcket möjliggjorde enkel extrudering genom sprutor och munstycken och bildar självbärande lager efter extrudering för att bibehålla de tryckta strukturerna. Kredit:SUTD
Forskare från Singapore University of Technology and Design (SUTD) har varit banbrytande för ett nytt tillvägagångssätt för 3-D-chokladbaserade produkter vid rumstemperatur genom kall extrudering.
Smältsträngsprutningsmetoden används i stor utsträckning i 3D-tryckta choklad där chokladen måste ligga mellan temperaturerna 31 o C till 36 o C så att den kan smältas och doseras i enlighet därmed. Även om denna metod har sina fördelar med enkelhet och tillgänglighet, det smala intervallet för arbetstemperatur kan vara mycket restriktivt och oflexibelt.
Omvänt, kall extrudering kräver inte manipulation av temperaturen eftersom den enbart beror på reologin för tryckfärg som tillsätts choklad vid arbetstemperaturen. Dock, på grund av bristen på bläck som har lämpliga reologiska egenskaper, kall extrudering i 3D-tryckt choklad har inte visats hittills.
För att överbrygga detta gap, forskare från SUTD:s Soft Fluidics Lab (facebook.com/SoftFluidics) utvecklat ett nytt tillvägagångssätt, 'Chokladbaserad bläck 3D-utskrift' (Ci3DP), för att skriva ut chokladbaserat bläck vid rumstemperatur genom kall extrudering (se bild).
Med hjälp av Ci3DP -metoden, lättillgängliga chokladprodukter som sirap och pastor blandades med kakaopulver för att förändra bläckets reologi. Chokladbaserade bläck med höga koncentrationer av kakaopulver uppvisade skjuvförtunnande egenskaper med hög viskositet; bläcket hade också en tandkrämliknande egenskap som inte flödade i vila.
För att markera denna förmåga, 3D-modeller bestående av chokladsirap och pastor demonstrerades. Samma metod utvidgades till tillverkning av en choklad med olika texturer med hjälp av flera typer av bläck. Till exempel, en bit choklad tillverkades med ett halvfast hölje och flytande fyllning samtidigt, ytterligare demonstrera den flexibilitet som detta tillvägagångssätt ger.
"Enkelheten och flexibiliteten hos Ci3DP erbjuder stor potential att tillverka komplexa chokladbaserade produkter utan behov av temperaturkontroll, "sa huvudförfattaren till forskningsrapporten, Dr Rahul Karyappa från SUTD.
Huvudutredare, Biträdande professor Michinao Hashimoto från SUTD tillade, "Ci3DP kan tillverka skräddarsydda livsmedel i ett brett utbud av material med skräddarsydda texturer och optimerat näringsinnehåll. Detta nya tillvägagångssätt utvidgar också branschens möjligheter inom 3D-mattryck, möjliggör kallsträngsprutning av livsmedelsprodukter som är temperaturkänsliga. "
