Food3DPrint


El objetivo general del proyecto es desarrollar un prototipo basado en tecnologías de impresión 3D para la manufactura aditiva de productos alimentarios cocinados. Las soluciones actuales se basan o bien en sistemas de impresión 3D de plástico usados para dosificar material sin cocción, o bien modificaciones de sistemas de sinterizado láser que aprovechan ese aporte de calor para la cocción. El producto que se pretende desarrollar en base a este prototipo es un electrodoméstico de uso autónomo para el hogar. Esto introduce limitaciones en cuanto al peso, consumo eléctrico y coste final del producto, que deben tenerse en cuenta desde el inicio del desarrollo. El prototipo desarrollado en el marco del proyecto tiene como objetivo evaluar el concepto de la impresión 3D de platos preparados, incluyendo la dosificación de múltiples materiales, la cocción ‘gota a gota’ y la programación de recetas especialmente diseñadas para aprovechar las oportuniades que ofrece esta nueva forma de cocinar. ver más

Además de la impresora, el objetivo del proyecto es formular un alimento compatible con el proceso de impresión en matrices alimentarias concretas. Las matrices alimentarias son las que aparecen en la siguiente tabla. Cada una de ellas se clasificó según sus propiedades reológicas.

Diseño mecánico
El diseño del prototipo a nivel mecánico ha sido realizado desde cero desde CEMITEC. La gran mayoría de los elementos han sido diseñados y fabricados casi en su totalidad excepto unos pocos elementos comerciales. La impresora consta de una estructura de tres ejes verticales. En cada uno de ellos hay un carro movido por un motor paso a paso con una transmisión de polea+ correa. Cada uno de los carros está unido con unas varillas a la plataforma móvil en la que está la boquilla del extrusor.

Diseño electrónico
A nivel de electrónica, el prototipo se ha desarrollado sobre una plataforma open-source adaptando el firmware de control a las características del prototipo e implementado nuevas funcionalidades no incluidas. A nivel de hardware, se ha utilizado la tarjeta de control de la plataforma open-source junto con otra electrónica auxiliar comercial. Para la electrónica de interfaz de usuario se ha utilizado hardware comercial y se ha diseño una interfaz gráfica personalizada para la aplicación.

Alimentos imprimibles
Basándose en el conocimiento que CNTA posee sobre las características reológicas de diferentes matrices alimentarias se elaboraron diferentes fórmulas alimentarias (mezclas de ingredientes y texturizantes) que se probaron en el prototipo de impresión desarrollado por CEMITEC. Durante esta tarea fue necesario trabajar de manera paralela entre CEMITEC y CNTA, ya que se fueron proponiendo ajustes conforme se imprimían las fórmulas. En constante colaboración/comunicación con CEMITEC, CNTA realizó en sus instalaciones pruebas de impresión y cocinado con las formulaciones de grado alimentario propuestas. Para ello, se planteó un diseño experimental en el que se incluyeron las variables de proceso de elaboración que CEMITEC evaluó como determinantes en el proceso de impresión y elaboración del producto impreso: temperatura de mezclado, viscosidad del producto que se debe dosificar, volumen dosificado, viscosidad del producto dosificado, temperatura de calentamiento/enfriamiento del producto impreso, etc.

  • Año: 2016
  • Sector estratégico: #AutomociónyMecatrónica
  • Líder del proyecto: FUNDACION CETENA (CEMITEC)
  • Socios del proyecto: CENTRO NACIONAL DE TECNOLOGÍA Y SEGURIDAD ALIMENTARIA (CNTA) y BSH ELECTRODOMÉSTICOS ESPAÑA S.A.
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