Mundo Pesquisadores criam material para imprimir comida em maquina 3D

14:16  24 outubro  2020
14:16  24 outubro  2020 Fonte:   poder360.com.br

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O órgão artificial combina células e nanopartículas de hidrogel impressas em 3 D com uma antena embutida nos tecidos que pode captar sinais de rádio.

A tecnologia das impressoras 3 D , antes usada apenas na indústria para a criação de peças, ganha novos mercados. Agora, o de miniaturas personalizadas.

Pesquisadores da USP (Universidade de São Paulo) em parceria com instituições francesas desenvolveram géis à base de amidos modificados que podem ser usados como “tintas” para a produção de alimentos por impressão 3D. Com isso, a impressão de comida, que ainda não é possível, está mais próxima.

Material foi produzido por pesquisadores da USP em parceria com instituições francesas © Bianca C. Maniglia/USP Material foi produzido por pesquisadores da USP em parceria com instituições francesas

O material foi produzido por 1 grupo de pesquisadores da Esalq-USP (Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz), em parceria com colegas da Oniris (Ecole Nationale Vétérinaire Agroalimentaire et de l’Alimentation Nantes Atlantique) e do INRAE (Institut National de la Recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement), da França.

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Impressoras 3 D que produzem comida já são realidade Pesquisadores do Massachusetts Institute of Technology (MIT) estão desenvolvendo um novo tipo de comida por meio da impressão 4D. Aplicando camada após camada, a máquina torna o doce em esculturas de casas, monumentos

Os pesquisadores apoiaram-se em outras ferramentas de código aberto para conseguirem criar a ferramenta de impressão chamada de aparatos de estereolitografia para engenharia de tecidos (SLATE). E como um modo de retribuir, eles tornaram o SLATE um código aberto.

Os géis com amidos modificados de mandioca e de trigo podem ser usados como base para impressão de alimentos, como uma sobremesa. O objetivo dos pesquisadores, porém, é estender para aplicações em áreas como a biomédica, para produzir cápsulas de remédios ou alimentos com ingredientes com a função não só de nutrir, mas também de conferir benefícios à saúde – os chamados nutracêuticos.

Conseguimos demonstrar a viabilidade da ideia de produzir alimentos por impressão 3D e obter ingredientes tailor made [feitos sob medida]. A ideia, agora, é expandir as aplicações e testar outras matérias-primas”, afirma à Agência FAPESP Pedro Esteves Duarte Augusto, professor da Esalq-USP e coordenador do projeto.

Resultados mais recentes do projeto, apoiado pela FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo), foram publicados na revista Food Research International.

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Para o futuro, objetivo é imprimir em um material macio para que possa ser implantado no corpo. Um grupo de pesquisadores da Universidade de Minnesota, nos Estados Unidos, desenvolveu um objeto hemisférico impresso em 3 D com uma série de receptores de luz.

PESQUISAS

Desenvolvemos ao longo dos últimos anos diferentes tecnologias para modificação de amidos e obter géis com as características ideais para serem usados como ‘tintas’ para produzir alimentos por impressão 3D”, diz Augusto.

Os primeiros géis produzidos pelos pesquisadores durante 1 projeto anterior, também apoiado pela FAPESP, foram à base de amido de mandioca. Para obtê-los, desenvolveram e empregaram 1 método de modificação da estrutura e propriedades de amidos da planta com ozônio.

O método consiste na aplicação de uma descarga elétrica no oxigênio para produzir ozônio. O gás é então borbulhado em 1 recipiente com uma mistura de água e amido de mandioca em suspensão. A mistura é seca para retirada da água e obtenção do amido modificado.

Ao variar as condições do processo, com a concentração de ozônio, temperatura e o tempo, foi possível obter géis com propriedades distintas de consistência, apropriadas para a impressão.

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Uma das vantagens da nova técnica é que os equipamentos necessários para usá-la podem ser montados com facilidade mesmo por pessoas que não tenham conhecimentos avançados em impressão 3 D . Além disso, há uma redução de custos com material , uma vez que só é necessário

Neste vídeo vamos conhecer as regras dos 45 graus e a do YHT para a criação de peças em 3 D evitando suportes desnecessários.

Ao controlar as condições do processo, conseguimos obter tanto géis mais fracos, que são mais interessantes para outras aplicações, como géis mais firmes, ideais para impressão 3D por manterem a forma da estrutura impressa, sem escorrer ou perder água”, afirma Augusto.

Nos últimos 2 anos, os pesquisadores desenvolveram outro método de modificação de propriedades de amidos por aquecimento a seco em que amidos de mandioca e de trigo são aquecidos em 1 forno, sob temperatura e tempo controlados.

Por meio do novo método também foi possível obter géis à base de amidos modificados de mandioca e de trigo com bom desempenho de impressão – medido pela capacidade de formar 1 objeto 3D por deposição de camada por camada e de manter a estrutura uma vez impresso. A nova técnica também permitiu ampliar as possibilidades de textura das amostras impressas com gel de amido de trigo.

Obtivemos bons resultados com ambos os métodos, que têm as vantagens de serem simples, baratos e fáceis de serem implementados em escala industrial”, ressalta Augusto.

As amostras de gel de amido de mandioca e de trigo foram impressas nas instituições francesas, por meio de 1 projeto voltado a desenvolver géis para impressão 3D com base em amidos funcionais, financiado pela região francesa de Pays de la Loire por meio de 1 programa chamado “Food 4 tomorrow”.

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Contudo, um grupo de pesquisadores da Universidade de Duke resolveu utilizar tais gadgets para produzir algo difícil de ser fabricado até mesmo pelos "Eu diria que qualquer pessoa que possa gastar alguns milhares de dólares em uma impressora 3 D não comercial pode fazer uma capa de

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Por meio da parceira com os franceses, a pesquisadora da Esalq Bianca Chieregato Maniglia fez pós-doutorado na Oniris e no INRAE, onde pôde aplicar as técnicas de modificação de amido de mandioca e de trigo por ozônio e por tratamento térmico a seco para obter géis para impressão 3D de alimentos.

As técnicas foram desenvolvidas em parceria com outros pesquisadores vinculados ao Grupo de Estudos em Engenharia de Processos da Esalq-USP.

Juntando a experiência de todos os pesquisadores envolvidos no projeto, conseguimos obter géis com melhor qualidade de impressão, resultando em alimentos com melhor forma, definição e textura, que são parâmetros essenciais para a aceitabilidade do produto”, afirma Maniglia.

Novos ingredientes

Os pesquisadores da Esalq-USP pretendem estudar outros métodos de modificação e fontes para produção de géis para impressão 3D de alimentos.

Com a recente aquisição de uma impressora 3D pela Esalq-USP, será possível imprimir as estruturas desenvolvidas com os novos géis também na instituição.

Em razão da pandemia da COVID-19, não conseguimos nem tirar a impressora da embalagem. Mas a ideia é que, com o retorno das atividades e a volta da Bianca à Esalq, em novembro, comecemos a fazer as impressões com os géis também aqui”, diz Augusto.

O artigo Dry heating treatment: A potential tool to improve the wheat starch properties for 3D food printing application, de Bianca C. Maniglia, Dâmaris C. Lima, Manoel da Matta Júnior, Anthony Oge, Patricia Le-Bail, Pedro E.D. Augusto e Alain Le-Bail, pode ser lido na revista Food Research International.

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Com informações da Agência FAPESP

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