Tendencias y desafíos de la impresión 3D en el procesado de alimentos

Abstract

La impresión 3D, también conocida como fabricación aditiva, destaca como una tecnología en desarrollo para la fabricación de alimentos que ofrece la oportunidad de diseñar nuevos productos alimenticios personalizados con geometrías complejas, textura y valor nutricional adaptados. Según esta tecnología, la combinación de ingredientes nutricionalmente equilibrados y estructuras novedosas puede esquematizarse en un modelo digital 3D de múltiples materiales que satisfaga necesidades individuales especiales, como dificultades para masticar y tragar. Existen cuatro técnicas de impresión 3D de alimentos, donde destaca la impresión por extrusión como una técnica prometedora para producir alimentos saludables y estructurados. La mayoría de los estudios realizados se han centrado en desarrollar tintas alimentarias para la impresión basada en extrusión, lo que ofrece una gama mucho más amplia de materiales imprimibles y comestibles. Actualmente, el proceso de impresión 3D presenta algunas limitaciones en su aplicación en la industria alimentaria, ya que la calidad estructural y nutricional del producto final elaborado depende del tipo de material usado y de la técnica de impresión seleccionada. Para superar estas limitaciones es necesario controlar diferentes parámetros como los propios del proceso de impresión (velocidad de extrusión, nivel de flujo, tamaño y altura de la boquilla, y altura de la capa), los de los materiales alimenticios (propiedades reológicas, mecánicas, y termodinámicas) y los métodos de procesado posterior (congelación, cocción, fritura, calentamiento, etc.). En esta revisión bibliográfica se describen las características específicas de las principales tecnologías de impresión 3D desarrolladas particularmente para aplicaciones en la industria alimentaria, comparándose las ventajas y limitaciones entre ellas. Además, se describen algunos ejemplos de la capacidad de impresión de materiales alimenticios, según sean ricos en macronutrientes como proteínas (leche en polvo, puré de pavo y vieiras, y gel de surimi de pescado), carbohidratos (almidón pregelatinizado y puré de patatas) y grasas (queso y chocolate)