Ya es posible producir alimentos con una impresora 3D, potencialmente ofrecer productos que se adapten a las preferencias de los consumidores con respecto al sabor, textura, costo, conveniencia y nutrición. En el futuro cercano, será posible producir alimentos con formas personalizadas, texturas sabores y colores considerados atractivos y saludables para niños y ancianos, por ejemplo.

Un grupo de investigadores de la Facultad de Agricultura Luiz de Queiroz de la Universidad de São Paulo (ESALQ-USP) en Brasil, en asociación con colegas en Francia en Nantes Atlantic College of Veterinary Medicine, Ciencias e Ingeniería de los Alimentos (Oniris) y el Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas, Alimentación y Medio Ambiente (INRAE), han avanzado hacia el logro de este objetivo. Están desarrollando hidrogeles basados ​​en almidón modificado para su uso como "tinta" en la impresión tridimensional de alimentos.

Resultados recientes del proyecto, apoyado por la FAPESP (Fundación de Investigaciones de São Paulo), se publican en la revista Internacional de Investigación Alimentaria . “En los últimos años hemos desarrollado diferentes tecnologías para modificar el almidón y obtener geles con características ideales para usar como 'tinta' para producir alimentos mediante impresión 3-D, "Pedro Esteves Duarte Augusto, profesor de ESALQ-USP e investigador principal del proyecto, dijo a Agência FAPESP.

Los primeros geles producidos por los investigadores se basaron en almidón de yuca. Ellos mismos desarrollaron el método utilizado para modificar la estructura y propiedades del almidón con ozono durante un proyecto anterior también apoyado por la FAPESP.

Produjeron ozono aplicando una descarga eléctrica al oxígeno, burbujeó el gas en un recipiente con una mezcla de agua y almidón de yuca en suspensión, y se secó la mezcla quitando el agua. El resultado fue almidón modificado.

Variando aspectos del proceso como la concentración de ozono, temperatura, y tiempo, pudieron obtener geles con diferentes propiedades en términos de la consistencia adecuada para su uso en impresión 3D.

“El control de las condiciones nos permitió obtener geles más débiles para otras aplicaciones y geles más firmes que son ideales para la impresión 3-D porque retienen la forma de la estructura impresa sin fluir ni perder humedad, "Dijo Augusto.

En los últimos dos años, los investigadores han desarrollado otro método de modificación del almidón. Esto implica calentar en seco la yuca y el almidón de trigo en un horno mientras se controla tanto la temperatura como el tiempo.

Con el nuevo método también pudieron obtener geles basados ​​en almidón modificado que mostraban una capacidad de impresión óptima. definida como la capacidad de hacer un objeto 3-D mediante fabricación aditiva (deposición capa por capa) y de mantener su estructura una vez impreso. El tratamiento con calor seco también amplió las posibilidades de textura de las muestras impresas a base de hidrogeles de almidón de trigo.

"Obtuvimos buenos resultados con ambos métodos. Son simples, económicos y fáciles de implementar a escala industrial, "Dijo Augusto.

Se imprimieron muestras de gel a base de yuca y almidón de trigo en Oniris e INRAE ​​en Francia a través de un proyecto para desarrollar geles funcionales a base de almidón para impresión 3D financiado por la agencia regional de innovación Pays de la Loire en el marco de un programa llamado Food 4 Tomorrow.

A través de la asociación con científicos franceses, La investigadora de ESALQ-USP Bianca Chieregato Maniglia realizó una investigación postdoctoral en Oniris e INRAE, aplicar las técnicas de ozono y calentamiento en seco para producir geles a base de almidón de yuca y trigo modificados para la impresión tridimensional de alimentos.

Las técnicas fueron desarrolladas con la colaboración de otros investigadores del Grupo de Investigación en Ingeniería de Procesos (Ge²P) de ESALQ-USP.

"La experiencia combinada de todos los investigadores involucrados en el proyecto nos permitió obtener geles con mejor imprimibilidad, resultando en alimentos con mejor forma, definición y textura, que son parámetros esenciales para la aceptabilidad del producto, "Dijo Maniglia.

Ingredientes novedosos

El grupo ESALQ-USP ahora planea estudiar otros métodos de modificación y fuentes para la producción de geles de impresión de alimentos 3-D. ESALQ-USP ha adquirido recientemente una impresora 3D, que utilizarán para producir las estructuras desarrolladas con los nuevos geles.

Los geles a base de yuca modificada y almidón de trigo se pueden utilizar para imprimir otras cosas además de alimentos, tales como productos biomédicos que incluyen cápsulas de medicamentos y nutracéuticos, alimentos diseñados no solo para nutrir sino también para conferir beneficios para la salud.

"Hemos demostrado la viabilidad de la producción de alimentos mediante la impresión 3D y la fabricación de ingredientes hechos a medida. Ahora planeamos ampliar las aplicaciones y probar otras materias primas, "Dijo Augusto.