INNOVAZIONE O NECESSITA’?
Solo il 7,2% del peso di una carcassa di bovino è costituito da tagli che sono considerati adatti per bistecche di alto valore e prezzo.
Al fine di ottenere tagli di carne specifici in base alle specifiche del cliente, vengono conservate rifilature e ritagli di varia composizione e qualità, che spesso vengono venduti come sottoprodotti di scarso valore o addirittura considerati rifiuti.
Secondo Bonny, Gardner, Pethick e Hocquette (2017), sebbene sia improbabile sradicare le pratiche convenzionali per la produzione di carne, in un futuro prossimo le fonti proteiche non convenzionali rappresenteranno probabilmente un’alternativa sempre più competitiva rispetto a tagli di carne inferiori .
Ciò significa che un’importante quantità di tessuti di carne nutrienti potrebbe essere utilizzata in modo improprio. Di conseguenza, i produttori sono continuamente alla ricerca di nuove tecnologie, come la ristrutturazione delle carni o i tagli a valore aggiunto per aumentare la redditività e la competitività globale.
Una tecnologia emergente per l’industria alimentare, che rappresenta una grande opportunità di sfruttare i sottoprodotti della carne per la realizzazione di prodotti a base di carne personalizzati, è la stampa tridimensionale (3DP). LA TECNOLOGIA 3DP utilizza un software di progettazione assistita da computer (CAD) che assiste una macchina per la macchina per la fabbricazione digitale nella generazione di oggetti tridimensionali senza oggetti tridimensionali senza alcuno strumento aggiuntivo. Oltre ad essere già tecnologia rilevante nei settori medico, automobilistico, aerospaziale e della moda .
Nell’ultimo decennio, la tecnologia 3DP si è guadagnata anche l’attenzione di ricercatori nel campo delle scienze alimentari per i potenziali vantaggi che il 3DP potrebbe apportare all’industria alimentare in futuro.
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Basato sul processo di fabbricazione additiva (AM), che consiste nella deposizione strato per strato con spessore predeterminato per creare strutture complesse a forma libera (Noorani, 2017), la 3DP offre la possibilità di produrre nuovi prodotti alimentari con forme intricate digitalizzate, texture inedite e un valore nutrizionale più elevato, attraverso la combinazione di diversi ingredienti alimentari e metodologie di stampa. La 3D applicata agli ingredienti alimentari è l’estrusione, la stampa a getto d’inchiostro, la deposizione di leganti e la stampa bio. a getto d’inchiostro, la deposizione vincolante e la bio-stampa (Godoi, Prakash, & Bhandari, 2016). Tuttavia, la prima è quella più comunemente usata per la sua adattabilità a un’ampia varietà di proprietà reologiche degli alimenti.
L’applicazione della 3DP nel campo della scienza alimentare comprende vari
obiettivi come novità/divertimento/creatività, convenienza ed efficienza, salute/nutrizione, riduzione degli sprechi e miglioramento della sostenibilità ambientale e alleviamento della fame nel mondo (Turner & Lupton, 2017). Ad esempio Per esempio, una delle sue applicazioni più rilevanti riguarda la progettazione di pasti personalizzati destinati a consumatori anziani con difficoltà di deglutizione e/o masticazione, sviluppato nell’ambito del progetto progetto PERFORMANCE (RTDS Group, 2014). Tuttavia, per fabbricare un prodotto a base di carne stampato in 3D con il design, il profilo sensoriale e il profilo nutrizionale desiderati design, profilo sensoriale e valore nutrizionale desiderati, occorre innanzitutto valutare la stampabilità della pasta di carne. La stampabilità di qualsiasi materiale alimentare si riferisce alla sua capacità di essere maneggiato e dispensato da una stampante 3D in una struttura 3D in una struttura a forma libera dopo la deposizione (Godoi et al., 2016), e viene influenzata dalle condizioni di stampa e dalle proprietà reologiche dei materiali .
Cosa è stampabile e cosa non lo è.
Sulla base della stampabilità degli ingredienti alimentari, vi sono tre categorie: materiali alimentari stampabili in modo nativo, materiali alimentari tradizionali non nativi stampabili e ingredienti alternativi .
– Un materiale con stampabilità nativa ha una capacità di flusso sufficiente per essere estruso dall’ugello senza ulteriori stimolatori di flusso.
Alcuni materiali stampabili in modo nativo, tra cui formaggio cremoso, formaggio cheddar (Kim et al., 2017), Vegemite e Marmite (Hamilton, Alici, 2017).
Marmite (Hamilton, Alici, & in het Panhuis, M., 2018) hanno una rigidità tale da sostenere la propria struttura dopo la deposizione, e sono quindi adatti per oggetti 3D sofisticati e per la stampa 3D in generale. per oggetti 3D sofisticati e per i sistemi di stampa 3D in generale. Tuttavia, altri materiali possono essere facili da estrudere ma presentare difficoltà a struttura 3D, come nel caso dello yogurt greco e del ketchup, raccomandati per la stampa 2D. ketchup, consigliati solo per la stampa 2D (Kim et al., 2017).
– D’altra parte, i materiali alimentari tradizionali non autoctoni stampabili richiedono ulteriori miglioratori di flusso per facilitare i processi di estrusione e/o post-cottura (Sun et al., 2015). La maggior parte degli alimenti tradizionali di base non hanno caratteristiche di stampabilità e necessitano di un comportamento reologico e meccanico reologico e meccanico durante la stampa e la deposizione. Pertanto, l’effetto degli stimolatori di flusso e di viscosità sulla stampabilità dei materiali alimentari stampabilità dei materiali alimentari sono stati ampiamente studiati. Ad esempio, Wang, Zhang, Bhandari e Yang (2018) hanno proposto un gel surimi gel combinando il surimi di carpa silvestre con l’1,5% di NaCl come materiale alimentare adatto alla stampa di modelli 3D complessi. Inoltre, Severini, Derossi, Ricci, Caporizzi e Fiore (2018) hanno aggiunto l’1% di collagene di pesce per aumentare la viscosità di una miscela di frutta e verdura per costruire con successo piramidi commestibili. Tuttavia, quando si è aggiunto l’agar al sedano,
Lipton et al. (2010) hanno ottenuto un gel fluido estrudibile di sedano che non è stato in grado di trattenere le strutture stampate in 3D, anche se non sono state riportate le concentrazioni. Altri additivi comunemente utilizzati per le applicazioni 3DP sono la gelatina, la gomma xantham, l’amido, la pectina e l’alginato.
– Gli ingredienti alternativi si riferiscono a quelli che stanno emergendo come nuove fonti di funzionali che mirano a personalizzare l’alimentazione, come le proteine e le fibre isolate da insetti, alghe, funghi e batteri, tra gli altri (Sun et al., 2015). altri (Sun et al., 2015). Questi ingredienti alternativi stanno diventando di interesse come potenziali integratori per una nutrizione equilibrata, integrare le fonti alimentari tradizionali, come il bestiame e le colture, e possono essere formulati in una pasta o in una polvere adatta alla stampa 3D per la produzione di pasta di carne. stampa 3D all’interno di una pasta di carne per la produzione di pasti personalizzati.
Ad esempio, la combinazione dell’entomofagia (mangiare insetti) con la tecnologia tecnologia 3DP è stata sperimentata aggiungendo polvere di insetti commestibili di insetti commestibili del Tenebrio molitor per arricchire il contenuto proteico degli snack a base di grano stampati in 3D .
Proteine vs Proteine
Una bistecca di Insetti
Allo stesso modo, la farina a base di insetti a base di proteine di insetti prodotte da bachi da pasto, grilli e pupe di baco da seta di bachi da pasto, grilli e pupe di baco da seta è stata combinata con supporti alimentari come burro a velo, cioccolato, formaggio cremoso e spezie per formare una pasta estrudibile che è stata stampata in forme ispirate agli insetti da Soares e Forkes (2014). (2014) nell’ambito del progetto Insect Au Gratin. Tuttavia, la consapevolezza e l’accettazione da parte dei consumatori di questo tipo di alimenti potrebbe presentare doppia sfida: in primo luogo, l’introduzione della nuova tecnologia 3D nelle loro cucine e, in secondo luogo, l’aggiunta di insetti nella loro dieta. nelle loro diete.
La carne e i suoi sottoprodotti sono materiali fibrosi non stampabili per natura che richiedono la modifica delle loro proprietà reologiche e meccaniche attraverso l’aggiunta di stimolatori di flusso per ottenere un materiale estrudibile simile a una pasta. Ad oggi, sono stati pubblicati solo pochi studi sulla stampa 3D di materiali fibrosi, come carne e frutti di mare. Lipton et al. (2010) hanno valutato l’idoneità della carne di tacchino stampata in 3D e addizionata di transglutaminasi (TGase) e grasso di pancetta per la post-lavorazione convenzionale (cottura sous-vide). Allo stesso modo, Liu, Ho e Wang (2018) sono riusciti a stampare in 3D pollo, maiale e pesce in forma di sottoprodotto con l’aggiunta di una soluzione di gelatina. Wang et al. (2018) hanno inoltre valutato la stampabilità del surimi di pesce con l’aggiunta di NaCl,
mentre il tonno in scatola miscelato con acqua di sorgente è stato stampato in 3D come parte di un pasto progettato per persone con difficoltà di deglutizione. Inoltre, durante la Conferenza sulla stampa alimentare 3D Asia-Pacifico, Meat and Livestock Australia (2017) ha proposto la creazione di rotoli di carne realizzati con tagli secondari emulsionati, che hanno mantenuto bene la loro forma dopo la frittura.
Tuttavia, non esistono dati pubblicati sulla stampabilità della carne di manzo e, quindi, sono ancora necessari dati informativi completi sulle proprietà reologiche e meccaniche desiderabili della pasta di carne per essere stampata, tenendo conto delle questioni di sicurezza dei prodotti a base di carne e delle condizioni di stampa più adatte.
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