Forscher der Singapore University of Technology and Design haben mit dem Hot-Melt Extrusionsverfahren und Kaltfließpressung eine neue Methode entwickelt, mit der sie Schokolade bei Raumtemperatur verarbeiten können. Das macht zum Beispiel den 3D-Druck von fester Schokolade mit weichen Schokoladenkern möglich. Die Ergebnisse der Singapur-Forscher wurden jetzt im „Scientific Reports“ veröffentlicht.
Schokolade ist allseits beliebt, in allen denkbaren Farben und Formen. Auch bei Schokolade hat der 3D-Druck längst Einzug gehalten. Das Münchner Start-up chocolate³ zum Beispiel bietet individuelle Schokoladen-Designs aus dem 3D-Drucker. Mit mycuisini wurde im Mai der erste Schokoladedrucker für Endverbraucher auf Kickstarter vorgestellt, ebenfalls ein Projekt aus Deutschland.
Forschern der Singapore University of Technology and Design (SUTD) ist es jetzt gelungen, Schokolade bei Raumtemperatur mit einem 3D-Schokoladendrucker zu verarbeiten. Dabei nutzen sie den Ergebnissen einer wissenschaftlichen Arbeit mit dem Titel „Chocolate-based Ink Three-dimensional Printing (Ci3DP)“ zufolge eine Kaltfließpressmethode.
Hot-Melt-Extrusionsverfahren
Das Hot-Melt-Extrusionsverfahren wird eingesetzt, um Schokolade auf eine Temperatur zwischen 31 und 36 ° C zu bringen, damit diese geschmolzen und entsprechend verteilt werden kann. Der enge Bereich der Betriebstemperatur mag einschränkend und unflexibel sein, das Verfahren ist dafür sehr einfach und leicht zugänglich. Man benötigt umgekehrt keine Manipulation der Temperatur, da die Fließeigenschaften und die Rheologie der Druckfarbe, die der Schokolade bei Betriebstemperatur zugesetzt wird, zu den wichtigsten Punkten zählen.
Bisher gab es keine Tinten mit den geeigneten rheologischen Eigenschaften, weshalb man die Kaltfließpressung 3D-gedruckter Schokolade auch probieren konnte.
„3D-Druck von Tinte auf Schokoladenbasis“ (Ci3DP)
„3D-Druck von Tinte auf Schokoladenbasis“ (Ci3DP) nennt sich die von den Forschern entwickelte Technik für die Kaltfließpressung für den 3D-Druck von Schokolade. Dabei werden leicht verfügbare Schokoladenprodukte wie Sirupe und Pasten mit Kakaopulver gemischt, um die Rheologie der Tinte zu verändern. Eine hohe Konzentration von Kakaopulver bei Tinten auf Schokoladenbasis führt bei den Tinten zu strukturviskosen Eigenschaften mit hoher Viskosität. Die Tinte ist ähnlich wie Zahnpasta und fließt in Ruhe nicht.
Um die Ci3DP-Technik zu demonstrieren, druckten die Forscher Schokolade in unterschiedlichen 3D-Formen und -Texturen. Dabei griffen sie auf mehrere Arten von Tinten zurück. Es gelang ihnen zum Beispiel, ein Stück Schokolade mit einer halbfesten Hülle und einem flüssigen Kern herzustellen. Es zeigte sich, dass die Methode nicht nur für 3D-gedruckte Schokolade geeignet ist, sondern auch das Kaltfließpressen temperaturempfindlicher Lebensmittelprodukte möglich macht.