A flexibilidade de se usar uma impressora 3D na produção de alimentos oferece a capacidade de criar componentes específicos para os consumidores.
Não é à toa que a demanda por soluções impressas em 3D está constantemente aumentando no Brasil e no mundo.
As empresas de manufatura estão sempre buscando inovar e agilizar sua produção, e a impressão 3D tem sido uma boa maneira de se fazer isso.
Materiais mais leves, maior flexibilidade e produção eficiente estão entre os principais benefícios da impressora 3D na produção de alimentos.
A impressão 3D de alimentos tem o potencial de superar muitas das técnicas atuais de personalização de alimentos, embora o custo de fabricação seja bastante alto.
No Brasil, engenheiros de alimentos já desenvolveram géis à base de amido modificado para uso como “tinta” na fabricação de alimentos e novos materiais por manufatura aditiva.
Usando a impressora 3D para otimizar a indústria de alimentos
As soluções impressas em 3D estão lentamente se tornando parte integrante das operações diárias nas fábricas brasileiras.
As possibilidades da impressora 3D na produção de alimentos são aparentemente infinitas.
Os robôs de muitas das fábricas de hoje são equipados. Por exemplo, com uma pinça robótica, que eles usam para realizar várias tarefas predeterminadas, como pegar e segurar objetos.
Essa pinça permite que os fabricantes automatizem os principais processos, como inspeção, montagem, pick & place e manutenção da máquina.
O acessório necessário para trabalhos de precisão em fábricas geralmente requer um design complexo, e a impressão 3D permite uma produção econômica e facilmente personalizável.
A impressão 3D de alimentos se expande, economiza resíduos e ajuda o meio ambiente
A impressora 3D na produção de alimentos economiza resíduos, ajuda o meio ambiente e está se expandindo.
A manufatura aditiva na indústria de alimentos permitiu que os designers combinassem seu conhecimento de design digital 3D com alimentos para a produção de formas, texturas e sabores antes muito difíceis de criar à mão, sendo ainda comestíveis.
Esse método de fabricação também pode ser uma alternativa saudável e boa para o meio ambiente. Isso porque a conversão de proteínas de algas, folhas de beterraba e insetos em produtos comestíveis é possível nele.
É também um passo à frente para a personalização de alimentos, e até mesmo a NASA está usando essa tecnologia para procurar maneiras de imprimir alimentos em 3D no espaço.
Prevê-se que a necessidade de personalização em massa impulsione o mercado global de alimentos impressos em 3D, já que esta economiza tempo e desperdício.
Os próprios nutrientes reais podem ser personalizados, para que os consumidores possam se beneficiar de alimentos feitos sob medida para suas necessidades dietéticas.
No entanto, esse método de criação de alimentos também tem suas restrições.
Muitos ingredientes alimentares usados para impressão 3D precisam de ser transformados em uma pasta ou derretidos e isso é um limitante, pois muitos alimentos não podem passar por essas transformações.
O processo também pode ser bastante lento e precisa ser resfriado antes que o alimento possa ser ingerido.
A impressão 3D de alimentos tem o potencial de superar muitas das técnicas atuais de personalização de alimentos, apesar de seu custo de fabricação ser bastante alto.
Impressoras 3D como novas ferramentas para a produção de alimentos funcionais à base de frutas
O consumo diário de frutas / hortaliças tem efeito preventivo contra diversas doenças crônicas, principalmente por seus compostos bioativos (BACs) e potente atividade antioxidante.
Como os consumidores exigem mais produtos promotores da saúde, seria um grande desafio enriquecer esses produtos com ingredientes funcionais que eles não possuem naturalmente, como BACs lipofílicos, probióticos, proteínas/peptídeos e assim por diante.
Atualmente, a impressão 3D de alimentos tem um grande potencial no campo da inovação alimentar.
Esta tem mesmo se tornado uma técnica eficaz para a produção de produtos alimentares tridimensionais de qualquer forma e dimensão, com sabores preferidos e composições nutricionais desejadas.
O 3DP pode ser uma ferramenta promissora para incorporar BACs sensíveis e facilmente degradáveis e outros ingredientes funcionais em produtos alimentares 3DP funcionais. Com isso, tem-se uma grande contribuição para a produção de alimentos saudáveis.
Portanto, a impressora 3D na produção de alimentos pode contribuir muito para aumentar o consumo de frutas e vegetais e promover a saúde de todos.
Outras vantagens da impressora 3D na produção de alimentos incluem economia de tempo e energia, sustentabilidade e produção de alimentos reproduzível e personalizada.
No entanto, abordadou-se de forma menos extensa a segurança dos alimentos no uso da impressora 3D na sua produção.
O uso de tecnologias não térmicas inovadoras pode estender a vida útil e o valor nutricional dos alimentos produzidos por impressoras 3D.
Em conclusão, a aplicação da impressora 3D na produção de alimentos pode superar as principais limitações da fabricação tradicional. Além disso, pode fornecer soluções para os desafios do processamento de alimentos funcionais à base de frutas.
Pesquisadores já criaram ingredientes alimentícios utilizando a impressora 3D no Brasil
Pesquisadores brasileiros da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz da Universidade de São Paulo (ESALQ-USP) desenvolveram hidrogéis à base de amido modificado para uso como “tinta” na impressão 3D de alimentos.
O trabalho foi feito em parceria com colegas da França da Escola Nantes Atlantic de Medicina Veterinária, Ciência e Engenharia de Alimentos (Oniris) e do Instituto Nacional de Pesquisas sobre Agricultura, Alimentação e Meio Ambiente (INRAE).
Os resultados do projeto, apoiado pela FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo), foram inclusive publicados na revista Food Research International.
Os primeiros géis produzidos pelos pesquisadores foram à base de fécula de mandioca. Eles próprios desenvolveram o método usado para modificar a estrutura e as propriedades do amido com ozônio durante um projeto anterior também apoiado pela FAPESP.
Eles produziram ozônio aplicando uma descarga elétrica ao oxigênio, borbulharam o gás em um recipiente com uma mistura de água e amido de mandioca em suspensão e secaram a mistura removendo a água. Em seguida resultando no amido modificado.
Por vários aspectos do processo, como concentração de ozônio, temperatura e tempo, eles foram capazes de obter géis com propriedades diferentes em termos de consistência, sendo algumas delas certas para uso em impressão 3D.
O controle das condições gerou a obtenção de géis mais fracos para outras aplicações e géis mais firmes que são ideais para impressão 3D. Os géis mais firmes são ideias para a impressão 3D porque mantêm a forma da estrutura impressa sem escoar ou perder umidade.
Outro método
Nos últimos dois anos, os pesquisadores desenvolveram outro método de modificação do amido. Ele envolve o aquecimento a seco da mandioca e do amido de trigo em um forno, enquanto a temperatura e o tempo são controlados.
Usando o novo método, eles também foram capazes de obter géis à base de amido modificado que apresentava ótima printabilidade. Sendo printabilidade definida como a capacidade de fazer um objeto 3D por manufatura aditiva (deposição camada por camada) e de manter sua estrutura depois de impressa.
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