Nallekarkkien 3D-tulostuksesta tulevaisuuden elintarviketeollisuuteen
3D-tulostaminen on jo vuosia ollut tulevaisuuden teknologiaa monilla eri aloilla. Nyt sen jalansija on kasvamassa myös elintarviketeollisuudessa.
Ruokaa tulostimesta
Vuonna 2015 ilmestyivät ensimmäiset elintarvikekäyttöön tarkoitetut 3D-tulostimet. Nämä laitteet tuottivat raakoja pitsoja ja lähetti ne uuniin kypsennettäviksi. 3D-tekniikan kehityttyä vuosien saatossa, laitteista on tullut hienostuneempia ja tänä päivänä 3D-tulostimia on käytössä joissain hienommissa ravintoloissa ja konditorioissa. Täysin 3D-tulostettuun ateriaan on vielä matkaa, mutta joitain ruoka-annosten komponentteja ja kakkujen koristeita tuotetaan tulostamalla jo tänä päivänä.
Marmeladista tulostettuja nallekarkkeja
3D-tulostuksessa käytettävällä materiaalilla on oltava tiettyjä ominaisuuksia, jotta tulostaminen onnistuu. Materiaalin on tulostuessaan oltava viskoosista, mutta sen on jähmetyttävä nopeasti tulostettuun muotoon. Sen on myös tartuttava hyvin itseensä, jotta tulostustyö pysyy kasassa esimerkiksi tulostettavan kappaleen korkeuden kasvaessa. Elintarvikkeiden tulostuksesta puhuttaessa, materiaalin on myös oltava mahdollisimman homogeenista, sattumat ja ilmakuplat vaikuttavat epäsuotuisasti tulostukseen. Tämän vuoksi sileärakenteinen marmeladi on yksinkertainen materiaali 3D-tulostamiseen.
Opinnäytetyöni tavoitteena oli kehittää menetelmä ja työohje marmeladien 3D-tulostuksesta, käytettäväksi Turun ammattikorkeakoulun elintarviketekniikan syventävässä moduulissa.
Opinnäytetyön käytännön osuuden aikana suoritettujen testausten perusteella todettiin marmeladin olevan tulostusmateriaalina haastava sen herkän lämpöreagoinnin vuoksi. Liian lämpimässä työskentely liuottaa marmeladia liikaa, jolloin tuloksena on liian löysiä ja muotonsa pitämättömiä tulosteita. Jos työskentelylämpötila on liian kylmä, marmeladi jähmettyy ennenaikaisesti, eikä välttämättä tulostu lainkaan.
Opinnäytetyön käytännön osuuden aikana tulostettavan kappaleen muodoksi valikoitui kaikille tuttu nallekarkki. Muodoksi haluttiin jotain yksinkertaista, mutta jotain, jossa olisi muutama yksityiskohta, joista pystyisi näkemään kuinka hyvin tulostettu marmeladi säilyttää muotonsa.
Tulostettuja marmeladeja ei voi pakata suoraan tulostuksesta, koska materiaalin kosteuden vuoksi ne sulautuvat helposti toisiinsa. Tulostuksen jälkeen marmeladit pitäisi joko kuivattaa pintakuiviksi, tai niiden pinta tulisi käsitellä sokeroimalla tai jauhottamalla. Opinnäytetyön aikana ei paneuduttu marmeladien viimeistelyyn, vaan pääpainona oli marmeladin tulostuvuus sekä hyytyminen.
Personoitua ravitsemusta
Kun materiaalin haastavuuden ongelmat saadaan selätettyä, voidaan tulevaisuudessa panostaa varsinaisten tuotteiden sisältöön. Nykyään on jo olemassa vitaminoituja pehmeitä hedelmämakeisia, mutta tulevaisuudessa ne voisivat olla täysin kustomoituja jokaisen henkilökohtaisten ravitsemustarpeiden ja mieltymysten mukaisiksi.
Tutkimalla ja kehittämällä 3D-tulostettavia raaka-aineita tulevaisuudessa saatettaisiin jopa voida valmistaa täysin yksilöityjä annoksia, esimerkiksi vanhusten ruokapalveluissa. Tulostettavat elintarvikkeet olisivat myös todella ekologinen mahdollisuus, sillä 3D-tulostuksesta syntyy todella vähän hävikkiä.
Näiden seikkojen vuoksi elintarvikkeiden 3D-tulostus on todellinen tulevaisuuden mahdollisuus, mutta sen saavuttamiseksi on tehtävä vielä paljon työtä. Olihan 3D-tulostaminenkin silkkaa science fictionia vielä vajaat 80 vuotta sitten, ja nykyään monilla teollisuuden aloilla 3D-tekniikka alkaa jo olemaan arkipäivää.
Lähteet:
Hentunen E. 2022: Marmeladin 3D tulostusmenetelmän kehittäminen https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022111522709 Turun ammattikorkeakoulun opinnäytetyö