3D food printing

In de afgelopen eeuw waren er talloze innovaties op het gebied van voedsel en landbouw, en daardoor wordt nu meer voedsel geproduceerd dan ooit tevoren. Als gevolg van snelle maatschappelijke veranderingen staat de levensmiddelenindustrie echter voor nieuwe uitdagingen: in 2040 moeten er 9 miljard mensen gevoed worden, er is steeds meer vraag naar individueel afgestemde, voedzame en gezonde voeding, en voedsel moet op een betaalbare manier worden geproduceerd zonder schade aan het milieu. Om aan de eisen van de nabije toekomst te kunnen voldoen, zijn ingrijpende innovaties nodig. Digitale voedselproductie zoals 3D-print- en verwerkingstechnologieën zijn hierbij een belangrijke bron van innovatie.

  • 3D food printing

Innovatief productieproces

3D-food printing is een innovatief productieproces. Een volledig 3D-object wordt laag voor laag opgebouwd, op basis van een 3D-computerontwerp en zonder gebruik te maken van mallen of tussenstappen. 3D-printing werd in eerste instantie gebruikt in de verwerkingsindustrie, met materialen zoals metalen en kunststoffen. In de afgelopen jaren is 3D-printing echter mogelijk geworden met veel meer materialen, waardoor er veel meer toepassingen zijn ontstaan. Wageningen Food & Biobased Research en TNO hebben de afgelopen jaren samen gewerkt aan de ontwikkeling van 3D-printtechnologieën en de toepassing daarvan voor de voedselproductie. In verschillende internationale onderzoeksprojecten hebben we aangetoond dat het in lagen opbouwen van levensmiddelen groot potentieel heeft. De 3D-levensmiddelen hebben een goede structuur en bevatten meerdere materialen doordat er verschillende soorten basisingrediënten voor worden gebruiken. 3D-printing biedt de unieke mogelijkheid om precieze hoeveelheden materiaal te gebruiken op zeer specifieke 3D-plaatsen. Zo kunnen levensmiddelenproducenten verbeterde of zelfs geheel nieuwe producten maken met nieuwe vormen, texturen, structuren en smaken.

Onderzoeksprogramma voor 3D-food printing

Om de toepassing van 3D-food printing te versnellen en te faciliteren, heeft Wageningen Universiteit & Research de handen ineengeslagen samen met TNO en de Technische Universiteit Eindhoven in het Digital Food Processing Initiative (DFPI). Dit samenwerkingsverband geeft bedrijven kennis over allerlei mogelijkheden, waaronder gezamenlijke ontwikkeling, 'living labs', proof-of-concepts en (binnenlandse of grensoverschrijdende) consortiumprojecten. Bedrijven kunnen ontdekken wat deze nieuwe technologieën te bieden hebben en businesscases opstellen met experts. Zo kunnen ze een leidende rol spelen bij een radicale herdefiniëring van de manier waarop we kijken naar voedsel en het produceren en verwerken.

Met unieke gecombineerde expertise onder één dak ondersteunt het Digital Food Processing Initiative (DFPI) de industrie, het onderzoek en de overheid met kennis over voedsel en hightechsystemen. Zo kunnen ideeën makkelijker worden vertaald naar marktrijpe producten.

- Helaas, uw cookie-instellingen zijn zodanig dat de video niet getoond kan worden - pas uw permissie voor cookies aan

3D food printing technieken uit de video

FDM (extrusion based printing)

Bij deze technologie wordt een zogenaamde syringe gevuld met een pasta of deeg. Deze wordt heel gecontroleerd, laagje op laagje gedeponeerd en opgebouwd tot een 3D product. Deze technologie is ontwikkeld samen met onder andere Barilla. FDM is de meest toegepaste 3D printtechniek en bedrijven als Natural Machines, Bocusini, Byflow, Magic Candy Factory en Verstegen maken hier nu gebruik van om 3D geprinte producten en machines te maken. Geïnteresseerd in deze technologie? Voor meer informatie kunt u contact opnemen met joost.blankestijn@wur.nl.

Poeder bed printen

Bij de technologie poeder bed printen wordt een laagje poeder neergelegd en worden vervolgens heel gecontroleerd druppeltjes van een vloeistof (olie, vet, water, etc) op het poeder gedeponeerd door een ink-jet systeem. Deze vloeistof zorgt ervoor dat het poeder aan elkaar ‘plakt’ . Vergelijk het maar met een druppel water in een pot met suiker; als je na een tijdje terug komt is er allemaal suiker aan elkaar geplakt. Door dit laagje op laagje te herhalen bouw je in 3D een product op. Hiermee kun je tevens variëren per laag wat de samenstelling/formulering is van je poeder en/of vloeistof en zo unieke producten maken. Deze technologie is in meerdere projecten verder ontwikkeld, waaronder het CIBUS EU project. In dit EU project wordt samengewerkt met KU Leuven, Wheinstephan Hochschule en Biozoon.

Selective Laser Sintering

De technologie lijkt op die van poeder bed printen, alleen wordt er in plaats van vloeistof een laser (warmte) gebruikt om de poederdeeltjes aan elkaar te ‘bakken’. Het maakt het mogelijk om te variëren in poedersamenstelling en laserintensiteit (hoeveelheid warmte) per laag waardoor unieke producten kunnen worden gemaakt. Inmiddels hebben we ook systemen ontwikkeld die een combinatie gebruiken van poeder bed (vloeistof) en laser (warmte). Dat is een unieke ontwikkeling in de wereld van het 3D-printen. Geïnteresseerd in deze technologie? Voor meer informatie kunt u contact opnemen met joost.blankestijn@wur.nl.