I ricercatori della Singapore University of Technology and Design (SUTD) hanno aperto la strada a un nuovo approccio alla stampa 3D di prodotti a base di cioccolato a temperatura ambiente mediante estrusione a freddo.

Il metodo di estrusione hot-melt è ampiamente utilizzato nei cioccolatini stampati in 3D in cui è necessario che il cioccolato sia tra le temperature di 31 ^o C a 36 ^o C in modo che possa essere fuso ed erogato di conseguenza. Sebbene questo metodo abbia i suoi vantaggi in termini di semplicità e accessibilità, l'intervallo ristretto della temperatura di esercizio può essere molto restrittivo e poco flessibile.

Al contrario, l'estrusione a freddo non richiede la manipolazione della temperatura in quanto dipende esclusivamente dalla reologia dell'inchiostro da stampa che viene aggiunto al cioccolato alla temperatura di esercizio. Però, a causa della mancanza di inchiostri dotati di adeguate proprietà reologiche, Finora non è stata dimostrata l'estrusione a freddo nel cioccolato stampato in 3D.

Per colmare questa lacuna, i ricercatori del Soft Fluidics Lab di SUTD (facebook.com/SoftFluidics) hanno sviluppato un nuovo approccio, "Stampa 3D con inchiostro a base di cioccolato" (Ci3DP), per stampare inchiostri a base di cioccolato a temperatura ambiente mediante estrusione a freddo (vedi immagine).

Utilizzando l'approccio Ci3DP, prodotti di cioccolato facilmente reperibili come sciroppi e paste sono stati mescolati con cacao in polvere per alterare la reologia dell'inchiostro. Gli inchiostri a base di cioccolato con alte concentrazioni di polvere di cacao hanno mostrato proprietà di diradamento con elevata viscosità; gli inchiostri possedevano anche una proprietà simile al dentifricio che non scorreva a riposo.

Per evidenziare questa capacità, Sono stati dimostrati modelli 3D costituiti da sciroppi e paste di cioccolato. Lo stesso metodo è stato esteso alla fabbricazione di un cioccolato con diverse consistenze utilizzando più tipi di inchiostri. Ad esempio, un pezzo di cioccolato è stato fabbricato con un involucro semisolido e un ripieno liquido allo stesso tempo, dimostrando ulteriormente la flessibilità fornita da questo approccio.

"La semplicità e la flessibilità di Ci3DP offrono un grande potenziale nella fabbricazione di prodotti complessi a base di cioccolato senza la necessità di controllo della temperatura, " ha detto l'autore principale del documento di ricerca, Il dottor Rahul Karyappa di SUTD.

Investigatore principale, L'assistente professore Michinao Hashimoto di SUTD ha aggiunto, "Ci3DP è in grado di fabbricare alimenti personalizzati in un'ampia gamma di materiali con trame su misura e contenuto nutrizionale ottimizzato. Questo nuovo approccio amplia anche le capacità del settore nella stampa di alimenti 3D, consentendo l'estrusione a freddo di prodotti alimentari sensibili alla temperatura."