Chocolate and delight production with 3-dimensional printer

Abstract

3B yazıcı ile yazdırma teknolojisi son yıllarda endüstride kullanımı hızla yaygınlaşan Eklemeli İmalat teknolojisinin bir dalıdır. Bu yöntemde, katı/yarı katı haldeki hammadde yazıcı başlığından belirli sıcaklıklarda eritilerek, Eriyik Yığın Modelleme yöntemi ile katmanlar halinde ürün yazdırılmaktadır. Öncelikli olarak polimer bazlı maddelerin ham madde olarak kullanımıyla başlayan 3B yazıcı ile yazdırma teknolojisi, günümüzde metal, seramik, kemik tozu gibi farklı maddelerin kullanılmasıyla yaygınlaşmış ve gıda maddelerinin kullanılmasıyla gıda endüstrisinde kendisine yer bulmuştur. Bu çalışmada, 3B yazıcı ile yazdırma teknolojisinin gıda alanında kullanımı üzerine çalışılmıştır. Reolojik ve mekanik özellikleri birbirinden farklı olan 3 farklı çikolata türü ve 2 farklı lokum türünün 3B yazıcı kullanılarak yazdırılması incelenmiştir. Prototip olarak üretilen Kartezyen tipi 3B yazıcıda iki farklı ekstrüder tasarlanarak, yazdırma deneyleri gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, sütlü, beyaz ve bitter çikolata türleri için yazdırma sıcaklıkları sırasıyla 29°C, 30°C, 38°C, yazdırma hızları sırasıyla 40 mm/s, 50 mm/s, 60 mm/s olarak belirlenmiştir. Ayrıca, Türk lokumu ve Muhallebi lokumu ürünleri için yazdırma sıcaklıkları sırasıyla, 60°C ve 65°C, yazdırma hızları 50 mm/s ve 80 mm/s olarak belirlenmiştir. Gıda ürünlerinin 3B yazıcı ile yazdırılmasında erime sıcaklığı, yazdırma sıcaklığı ve yazdırma hızı arasında doğru orantılı bir ilişki olduğu görülmüştür.Anahtar Kelimeler: Gıda Yazıcısı, 3B, Çikolata, Lokum, Eklemeli İmalat

3D printer printing technology is a branch of Additive Manufacturing technology which has become widespread in industry in recent years. In this method, the solid / semi-solid raw material is melted from the printer head at certain temperatures and the product is printed in layers with the Fused Deposition Modeling method.3D printer printing technology, which started primarily with the use of polymer based materials as raw materials, has become widespread today with the use of different materials such as metal, ceramics, bone powder and has found its place in the food industry with the use of foodstuffs. In this study, the use of 3D printer printing technology in food field has been studied. The printing of 3 different chocolate types and 2 different types of delights using rheological and mechanical properties were investigated. Two different extruders were designed in Cartesian 3D printer which was produced as prototype and printing experiments were performed. As a result, the printing temperatures for milk, white and dark chocolate types were determined as 29°C, 30°C, 38°C, and printing speeds were 40 mm/s, 50 mm/s, 60 mm/s respectively. In addition, printing temperatures for Turkish delight and custard delight products were determined as 60°C and 65°C, printing speeds of 50 mm/s and 80 mm/s respectively. It has been found that there is a direct proportional relationship between melting temperature, printing temperature and printing speed when printing food products with 3D printer.Key Words: Food Printer, 3D, Chocolate, Delight, Additive Manufacturing