3D-tulostuksen mahdollisuudet ruuanvalmistuksessa

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "3D-tulostuksen mahdollisuudet ruuanvalmistuksessa"

Siiri Laaksonen
7 vuotta sitten
Katselukertoja:

valtakunnalliset opintopäivät Tampere-talo 12.-13.10.

1 3D-tulostuksen mahdollisuudet ruuanvalmistuksessa Ruokahuolto ja ruokaturva haavoittuvassa yhteiskunnassa Varautumisen IV valtakunnalliset opintopäivät Tampere-talo Pasi Puukko, VTT, Nesli Sözer, Sini Metsä-Kortelainen, Martina Lille 1

2 3D-tulostus ja materiaalia lisäävä valmistus (3D printing and additive manufacturing, AM) menetelmä tuottaa kappaleita 3Dmallitiedon pohjalta materiaaleja yhteenliittämällä, tyypillisesti kerros kerrokselta periaatteella, vastakohtana materiaalia poistaviin ja materiaalia muovaaviin menetelmiin SFS-ISO / ASTM Konsepti (Mallinnus) Suunnittelu (Prototyyppi) Tuotanto /CAD 21/10/2016 2

3D tulostus ei ole vain yksi teknologia Powder Bed Fusion (SLS, SLM, DMLS..) jauhepetisulatus Directed Energy Deposition (LENS, POM..) suorakerrostus Material Jetting (PIJ UV, Wax jetting.

3 3D tulostus ei ole vain yksi teknologia Powder Bed Fusion (SLS, SLM, DMLS..) jauhepetisulatus Directed Energy Deposition (LENS, POM..) suorakerrostus Material Jetting (PIJ UV, Wax jetting..) materiaalin suihkutus Binder Jetting (3DP) sideaineen suihkutus Material Extrusion (FDM, FFF, DW..) pursotus Vat Polymerisation (SLA, DLP..) valokovetus altaassa Sheet Lamination (LOM) kerroslaminointi 21/10/2016 3

4 Tilastoja 2016 sovellusalueet Source: Wohlers report 2016 Työkalut ja tuotannon apuvälineet Toiminnalliset lopputuotteet 21/10/2016 Prototyypit, visuaaliset mallit 4

5 Materiaalit Teräkset: Ruostumaton Työkaluteräs Titaaniseokset Koboltti-kromi Alumiiniseokset Nikkelipohjaiset seokset Pronssi Arvometallit Metallit Muovit Termoplastiset Polyamidi (PA) ABS, PLA PC, PVC PEEK etc. Termoasettuvat DuraForm, E-Dent, etc Komposiitit Keraamit Alumiinioksidi (Al2O3) Zirkonium oksidi (ZrO2) Trikalsiumfosfaatti (Ca3(PO4)2) Muut materiaalit Ruoka-aineet Betoni Selluloosa etc. 21/10/2016 5

6 Ruuan 3D-tulostustuksen lyhyt historia 6

7 Ruuan tulostuksen lyhyt historia 2006 Paste extrusion by f.ex. frostings, Nutella, chocolate (Cornell Univ.) CandyFab, Sugar printing (EvilMad Scientist Lab) FP7-PERFORMANCE, easy to chew and swallow senior food printing from pastes (TNO). 2013, printing of advanced shapes by sugar (sugar sculptures) (3DP systems) 2013, in vitro meat by bioprinter (Modern Meadow) 2014, printing of chocolate, (Hershey s & 3D Systems) 21/10/2016 7

8 Chocolate and confectionery Hershey s and 3D Systems (US) had in 2014 multi year development agreement to explore and develop innovative opportunities for using 3D printing technology in creating confectionery treats. First outcome this year when they developed ChefJet printers for printing dark, milk and white chocolate. 21/10/2016 8

9 Barilla-TNO 3D Printed pasta: Re-newing the traditional Pasta changes shape during cooking Hollow pasta that fills with sauce during cooking 21/10/2016 9

10 3D printing: Prosumer digital fabrication Idea concept: Pop-up restaurant Foodini, approx. 1000, available in # 21/10/

11 Customized nutrition (1/2) Biometric data about individual s health Check activity level Taste preferences Deliver the required nutrition by 3D printed food Determine and adjust vitamin, nutrient, caloric content, portion size Lipton et al., /10/

12 Customized nutrition (2/2): Meet dietary needs with 3D Printing Iron Man Project by Nestle Institute of Health Sciences focuses on the applicability of 3D printing technology for personalized meals Step I:Analyse and measure the levels of a number of essential nutrients in a given person s body. Step II: Use 3D food printing to create meals tailored to the nutritional needs of an individual. 21/10/

13 In vitro meat by 3D bioprinter, Modern Meadow (US), 23 M$ investment Printing of entire sheet of complex structures of fats and muscle cells by layer by layer incubation Live cells Bioink containing various types of cell is printed into moulds made from agarose gel. After several days the bioink fuses and the agarose support is removed. The tissue is put into a bioreactor and given low frequency stimulation to mature the muscle fibre. 21/10/

14 3DSURPRISE -projekti 14

3DSURPRISE: Project summary Duration: 1.9.2016

DeskArtes, Polttimo, Ravintolakolmio, Selecta, Valio International collaborators:

15 3DSURPRISE: Project summary Duration: Budget: ~ Consortium: RTO: VTT, Aalto University Industry: 3DTech, DeskArtes, Polttimo, Ravintolakolmio, Selecta, Valio International collaborators: University College Cork, Ireland (Prof. Alan Kelly) The University of Nottingham, UK (Prof. Richard Hague) 21/10/

16 3DSURPRISE project objectives and ideology To develop new applications of advanced manufacturing technologies for multi-textural food structures in a technoeconomically feasible and sustainable way. 16

17 3DSURPRISE Workpackage Plan 21/10/

18 Ruuan 3D-tulostus ja huoltovarmuus 18

19 3D-tulostamisen yleiset mahdollisuudet huoltovarmuuden näkökulmasta Työvälineetön valmistus => yhdestä raaka-aineesta voidaan valmistaa monia eri kappaleita (myös työvälineitä) huolto, ylläpito Hajautettu valmistus => kappaleiden valmistus vaikeiden huoltoyhteyksien takana Varastoinnin yksinkertaistuminen Just-in-time valmistus 21/10/

20 3D-tulostuksen mahdollisuudet ruuanvalmistuksessa Muodonanto => muodon kustomointi ja personointi Ruuan rakenteen muokkaaminen => suutuntuma, maut, uudet rakenteet Ruuan koostumuksen (raaka-aineiden) muokkaus yksilöllisesti => dieetit, tarpeet 21/10/

21 3D-tulostuksen mahdollisuudet ruuan valmistuksessa huoltovarmuuden näkökulmasta Huoltovarmuus Työvälineetön valmistus => yhdestä raaka-aineesta voidaan valmistaa monia eri kappaleita (myös työvälineitä) huolto, ylläpito Hajautettu valmistus => kappaleiden valmistus vaikeiden huoltoyhteyksien takana Varastoinnin yksinkertaistuminen Just-in-time valmistus Ruuan 3D-tulostus Muodonanto => suklaakonvehti omalla kasvokuvalla (muodon kustomointi ja personointi) Ruuan rakenteen muokkaaminen => suutuntuma, maut, uudet rakenteet Ruuan koostumuksen (raaka-aineiden) muokkaus yksilöllisesti => dieetit, tarpeet 21/10/

22 TECHNOLOGY FOR BUSINESS 22

Samankaltaiset tiedostot

Välkky työpaja 2: Liiketoimintaa 3D-tulostuksella Tilaisuuden avaus

Välkky työpaja 2: Liiketoimintaa 3D-tulostuksella Tilaisuuden avaus SO STANDARDI TULOSSA 2017 työpaja 2: Liiketoimintaa 3D-tulostuksella Tilaisuuden avaus Mika Haapalainen Liiketoimintaa 3D-tulostuksella Aika Tapahtuma 8.30-9.00 Kahvitarjoilu 9.00-9.15 Tilaisuuden avaus