De nouvelles méthodes de production de l’amidon modifié, ou l’encre pour l’impression alimentaire 3D, pourraient rendre le processus réalisable à grande échelle.
Un groupe de chercheurs pense qu’ils ont fait un pas de plus vers l’industrialisation massive des aliments imprimés en 3D.
L’équipe du Collège d’agriculture Luiz de Queiroz (ESALQ-USP) de l’Université de São Paulo au Brésil, en partenariat avec des collègues français du Collège atlantique de médecine vétérinaire, de sciences alimentaires et d’ingénierie (Oniris) et de l’Institut national de recherche sur l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE), a mis au point des hydrogels qui agissent comme de l’encre.
Les résultats récents du projet, soutenus par la FAPESP (São Paulo Research Foundation), ont été publiés dans la revue Food Research International. « Au cours des dernières années, nous avons développé différentes technologies pour modifier l’amidon et obtenir des gels avec des caractéristiques idéales pour une utilisation comme « encre » pour produire des aliments par impression 3D », Pedro Esteves Duarte Augusto, professeur à l’ESALQ-USP et chercheur principal pour le projet, a déclaré à fapesp.
Les premiers gels produits par les chercheurs étaient basés sur l’amidon de manioc, avec la méthode utilisée pour modifier l’amidon également développé par l’équipe de recherche.
Selon le groupe, l’ozone a été produit en appliquant une décharge électrique à l’oxygène, le gaz a ensuite été bulle dans un récipient avec un mélange d’eau et d’amidon de manioc en suspension, avant d’être séché (en enlevant l’eau). Le résultat a été amidon modifié.
En variant certains aspects du processus (comme la concentration d’ozone, la température et le temps), les chercheurs ont pu obtenir des gels de différentes propriétés pour trouver la bonne consistance pour l’impression 3D.
« Le contrôle des conditions nous a permis d’obtenir des gels plus faibles pour d’autres applications et gels plus fermes qui sont idéaux pour l’impression 3D parce qu’ils conservent la forme de la structure imprimée sans couler ou perdre de l’humidité », a déclaré Augusto.
Au cours des deux dernières années, les chercheurs ont mis au point une autre méthode de modification de l’amidon en plus d’utiliser l’ozone. Cela implique le chauffage sec du manioc et de l’amidon de blé dans un four tout en contrôlant à la fois la température et le temps.
En utilisant la nouvelle méthode, ils ont également été en mesure d’obtenir des gels basés sur de l’amidon modifié qui affichait une imprimabilité optimale, c’est-à-dire des gels qui ont été en mesure de créer un objet 3D qui a maintenu sa structure une fois imprimé. L’équipe de recherche a déclaré que le traitement thermique à sec a également étendu les possibilités texturales d’échantillons imprimés à base d’hydrogels d’amidon de blé.
« Nous avons obtenu de bons résultats avec les deux méthodes. Ils sont simples, bon marché et faciles à mettre en œuvre à l’échelle industrielle », a déclaré Augusto.
Grâce au partenariat avec des scientifiques de Français, Bianca Chieregato Maniglia, chercheuse à l’ESALQ-USP, a mené la recherche à Oniris et à l’INRAE, appliquant les techniques d’ozone et de chauffage sec développées au Brésil pour produire des gels à base de manioc modifié et d’amidon de blé pour les aliments imprimés en 3D.
« L’expérience combinée de tous les chercheurs impliqués dans le projet nous a permis d’obtenir des gels avec une meilleure imprimabilité, résultant en des aliments avec une meilleure forme, définition et texture, qui sont des paramètres essentiels pour l’acceptabilité du produit », a déclaré Maniglia.
Le groupe ESALQ-USP a déclaré qu’il prévoit maintenant d’étudier d’autres méthodes de modification et de sources pour la production de gels d’impression alimentaire 3D. Le collège a récemment acheté une imprimante 3D, qu’il utilisera pour produire des structures développées avec les nouveaux gels.
Le groupe de recherche a ajouté que les gels modifiés de manioc et d’amidon de blé peuvent être utilisés pour imprimer d’autres choses aussi, par exemple des produits biomédicaux, y compris des capsules de médicaments et des nutraceutiques.
« Nous avons démontré la faisabilité de la production alimentaire par impression 3D et fabrication d’ingrédients sur mesure. Maintenant, nous prévoyons d’étendre les applications et de tester d’autres matières premières », a déclaré Augusto.
