RU
Оценка пригодности пшеничного теста к экструзионной 3D-печати
Номер: 5-6 (398), 2024Страницы: 112-117
Раздел: Пищевая инженерия, процессы, оборудование и автоматизация пищевых производств
Автор(ы): Каверина Ю.Е., Торопцев В.В., Мартеха А.Н.
Аннотация:
Пищевая 3D-печать – это новая технология производства продуктов питания, набирающая все большую популярность благодаря широким возможностям в производстве сложных продуктов с заданными вкусовыми свойствами, составом и структурой. Исследована пригодность пшеничного теста для получения 3D-печатных изделий, характеризующаяся как способностью к экструзии самого теста, так и формоустойчивостью изделий. Для приготовления теста использовали муку из зерна твердой пшеницы высшего сорта, смешанную с водой при различных гид-ромодулях. Процесс 3D-печати, заключавшийся в экструзии теста из картриджа с помощью поршня, осуществляли при температуре 25°C. Параметрами оценки качества структуры и вязкоупругих свойств пшеничного теста, оказывающими наибольшее влияние на процесс 3D-печати, были модуль упругости, усилие сопротивления, тангенс угла механических потерь и комплексная вязкость. Качество напечатанного объекта оценивали по отклонениям его геомет-рических размеров от соответствующих параметров разработанной 3D-модели. Установлено, что в образцах с гидромодулями 1,1 и 1,45 сохранялись геометрические размеры и форма изделий, при этом процесс печати происходил без каких-либо затруднений. Образец с гидромодулем 1,1, имея следующие характеристики: усилие сопротивления 0,575 Н, модуль упругости 23,3 кПа, тангенс угла механических потерь 0,165, комплексная вязкость 2500 Па · с при скорости сдвига 8 с–1, в наибольшей степени соответствовал критериям пригодности к трехмерной печати. Результаты исследования могут использоваться при оценке пригодности пищевых материалов для 3D-печати продуктов питания.
Ключевые слова: 3D-печать продуктов питания, пшеничное тесто, реология, экструдируемость, формоустойчивость
EN
Assessing the suitability of wheat dough for extrusion 3D printing
Number: 5-6 (398), 2024Pages: 112-117
Section: Food Engineering, Processes, Equipment & Automation of Food Production
Authors(s): Kaverina Yu.E., Toroptsev V.V., Martekha A.N.
Annotation:
Food 3D printing is a new food production technology that is gaining more and more popularity every year due to its wide capabilities in the production of complex products with specified taste properties, composition and structure. The suitability of wheat dough for producing 3D printed products, characterized by both the extrusion ability of the former and the dimensional stability of the latter was to study. To prepare the dough, we used flour from premium durum wheat grain, mixed with water at different hydromodulus. The 3D printing process, which involved extruding dough from a cartridge using a piston, was carried out at a temperature of 25°C. The parameters for assessing the quality of the structure and viscoelastic properties of wheat dough that have the greatest impact on the 3D printing process were the elastic modulus, resistance force, mechanical loss tangent and complex viscosity. The quality of the printed object was assessed by deviations of its geometric dimensions from the corresponding parameters of the developed 3D model. It was revealed that samples with hydraulic modules of 1,1 and 1,45 demonstrated preservation of geometric dimensions and shape, while the printing process occurred without any difficulties. The sample with a hydraulic modulus of 1,1 most met the criteria for suitability for three-dimensional printing, and had the following characteristics: a resistance force of 0,575 H, an elastic modulus of 23,3 kPa, a mechanical loss tangent of 0,165 and a complex viscosity of 2500 Pa · s at a shear rate of 8 s–1. The results of this study can be used to evaluate the suitability of food materials for 3D food printing.
Keywords: 3D printing of food prodact, wheat dough, rheology, extrudability, dimensional stabilityм
DOI: 10.26297/0579-3009.2024.5-6.17