Сингапурские ученые разработали метод 3D-печати объемных фигур молоком при комнатной температуре, что позволяет сохранять его свойства. Также они продемонстрировали многокомпонентную печать съедобными материалами, к примеру, куб из молока, содержащий внутри несколько сиропов. Статья о методу опубликована в журнале RSC Advances.

Существуют не только методы печати полимерами и металлами, но и методы, позволяющие создавать съедобные предметы произвольной формы. Обычно для этого используется какой-либо из экструзионных методов, при котором материал нагревают и выдавливают из сопла, которое перемещается по области печати, и повторяют операцию слой за слоем. Это простой способ, но чаще всего при нем материал печати нагревают до расплавления или размягчения, а в случае с некоторыми продуктами это может привести к потере их питательных свойств, к примеру, денатурации белка. В прошлом году Рахул Кариаппа (Rahul Karyappa) и Матинао Хасимото (Michinao Hashimoto) из Сингапурского университета технологий и дизайна научились печатать шоколадными пастами без их нагревания, подбирая оптимальную вязкость материала.

В своей новой работе Кариаппа и Хасимото вместе с Чэном Бао Ли (Cheng Pau Lee) применили похожий метод холодной экструзии для печати молоком, которое, в отличие от шоколада, чувствительно к температуре, а также обычно существует в жидком или порошковом виде. Авторы решили использовать сухое молоко без каких-либо добавок, смешанное с водой. Для подбора оптимального состава они печатали сетку из материала и смотрели на ее поведение, а также измеряли некоторые характеристики.

Поведение сеток из материала с разной концентрацией сухого молока

Cheng Pau Lee et al. / RSC Advances, 2020

Во время экспериментов ученые убедились, что водный раствор сухого молока с концентрацией от 60 до 75 процентов ведет себя как псевдопластичная жидкость (при увеличении напряжения сдвига ее вязкость уменьшается), что удобно для печати методом холодной экструзии. При концентрациях 70 и 75 процентов напечатанная сетка почти не «расплывалась» и сохраняла структуру похожей на заданную. Такое же поведение ученые увидели при печати модели дивана — начиная с 70-процентной концентрации вязкость после экструзии была достаточной, чтобы слои материала не смещались после выхода из сопла.

Многокомпонентные предметы с молочной основой и наполнителем из другого материала

Cheng Pau Lee et al. / RSC Advances, 2020

После того, как авторы продемонстрировали, что подобранный ими состав можно использовать для печати предметов произвольной формы, они показали, что его можно применять и для многокомпонентной печати. В качестве примера они напечатали другую модель дивана с бортами из шоколадного сиропа, а также запечатанный куб с четырьмя полостями внутри, которые во время печати были заполнены шоколадным, кленовым и черничным сиропом и кокосовой пастой.

В 2018 году корейские ученые придумали метод, позволяющий печатать различной едой с нужным содержанием питательных веществ и текстурой. В основе метода лежит криогенное перемалывание сырья.

Григорий Копиев

Источник: nplus1.ru

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here