Video Experimental Relacionado
Updated: Sep 10, 2025
10:49
Printing Thermoresponsive Reverse Molds for the Creation of Patterned Two-component Hydrogels for 3D Cell Culture
Published on: July 10, 2013
15.2K
Desarrollo y optimización de tintas de impresión 3D de alimentos basadas en extrusión utilizando geles de almidón
Evgenia N Nikolaou1, Eftychios Apostolidis1, Eirini K Nikolidaki1
1Department of Science of Dietetics-Nutrition, Harokopion University, 70, El. Venizelou, Kallithea, 17671 Athens, Greece.
Gels (Basel, Switzerland)
|August 28, 2025
Resumen
Este estudio optimizó las tintas alimentarias a base de almidón para la impresión en 3D utilizando proteínas e hidrocolloides. Las formulaciones de κ-carragenina mostraron una imprentabilidad y una textura superiores, lo que avanzó en la impresión 3D de alimentos personalizados.
Área de la Ciencia:
- Ciencia y Tecnología de los Alimentos
- Ciencias de los materiales
- Biotecnología
Sus antecedentes:
- La impresión 3D de alimentos (3DFP) ofrece una nutrición personalizada, pero requiere tintas de alimentos optimizadas.
- Los geles a base de almidón son prometedores, pero necesitan propiedades reológicas y textuales mejoradas.
- La incorporación de proteínas e hidrocolloides puede modificar el rendimiento de la tinta para el 3DFP basado en la extrusión.
Objetivo del estudio:
- Evaluar exhaustivamente las formulaciones de gel a base de almidón con proteínas e hidrocolloides para el 3DFP.
- Analizar sistemáticamente las propiedades reológicas, mecánicas y de textura que influyen en la imprimabilidad.
- Establecer un marco basado en datos para optimizar los geles alimenticios imprimibles.
Principales métodos:
- Preparación de tintas para alimentos con almidón de maíz y patata, varios concentrados de proteínas y hidrocolloides (κ-carragenina, goma arábiga, goma de xantano, carboximetilcelulosa).
- Análisis sistemático de las propiedades reológicas (viscoelasticidad, tensión de rendimiento), mecánicas y textuales.
- Validación mediante simulaciones de dinámica computacional de fluidos (CFD) y espectroscopia infrarroja con transformación de Fourier (FTIR).
Principales resultados:
- Las formulaciones con κ-carragenina mostraron una viscoelasticidad superior (G' > 4000 Pa), un tan δ óptimo (0,096-0,169) y una tensión de rendimiento adecuada para una extrusión estable.
- Se obtiene una alta fidelidad estructural (precisión del 93-96%) y mejores atributos textuales (dureza, masticabilidad).
- Las simulaciones CFD correlacionaron el rendimiento de la tinta con los parámetros reológicos; FTIR confirmó las interacciones no covalentes de los geles de fortalecimiento.
Conclusiones:
- El κ-carragenina es muy eficaz para mejorar la imprimabilidad y la textura de la tinta a base de almidón para el papel 3DFP.
- Un enfoque combinado de pruebas empíricas y simulación CFD proporciona un método sólido para la optimización de la tinta de alimentos.
- Los hallazgos apoyan el desarrollo de alimentos avanzados personalizados y funcionales impresos en 3D.
