Utilizzo dell’ingegneria assistita dal computer per il 3D printing di biscotti

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La stampa 3D, nota anche come produzione additiva, può essere applicata nel settore alimentare per creare prodotti con proprietà personalizzate dal punto di vista di forma, struttura e composizione.

Lo scopo di uno studio recente, effettuato da un gruppo di ricercatori internazionali (Piovesan et al., 2020), è stato quello di applicare l’ingegneria assistita dal computer per progettare biscotti stampati in 3D con proprietà meccaniche regolabili, con particolare riferimento al modulo di Young dei campioni.

In particolare, la modellazione agli elementi finiti (FEM) è stata impiegata per determinare le correlazioni tra tale modulo ed i parametri strutturali di biscotti a forma di nido d’ape. I risultati dimostrano che lo spessore delle pareti, la dimensione degli alveoli e la porosità globale influenzano fortemente il modulo di Young e costituiscono, quindi, i parametri principali per modificare il design del prodotto.

E’ stato, inoltre, osservato che durante ed in seguito al processo di 3D printing si manifestano fenomeni di deformazione geometrica in grado di alterare la struttura dei biscotti. In particolare, la porosità del prodotto, misurata attraverso la microtomografia a raggi X, è risultata inferiore rispetto a quella prevista.

Considerando questa deviazione, la significatività della correlazione tra i dati sperimentali e quelli predetti dal modello FEM aumenta fortemente. Concludendo, gli autori sostengono che i risultati ottenuti sono utilmente utilizzabili per una progettazione affidabile delle proprietà meccaniche di biscotti stampati in 3D.

Riferimenti bibliografici: Piovesan et al., Foods, 9, 2020, 1-13

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