В Российском биотехнологическом университете (Университет РОСБИОТЕХ) нашли способ автоматизировать процесс печати питания на 3D-принтере. Разработка открывает новые возможности в развитии аддитивных технологий для пищевой промышленности и повышении качества продуктов биопринтинга.
Научные разработки в сфере аддитивных технологий для пищевой промышленности ведутся в Российском биотехнологическом университете в рамках Программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030», инициированной Министерством науки и высшего образования РФ. В университете подчёркивают, что потенциал технологии заключается в возможности создавать индивидуальное персонализированное питание с заданными свойствами: это открывает огромные перспективы для обеспечения функционального и индивидуального питания. За последнее десятилетие возможности 3D-печати значительно возросли, а спектр доступных материалов постоянно расширяется, отвечая самым нетривиальным запросам. При этом для повсеместного применения пищевых аддитивных технологий, в первую очередь, необходимо обеспечить безопасность получаемого продукта и должный контроль качества каждого приготовленного блюда.
Над решением задачи автоматизированного контроля технологического процесса пищевой 3D-печати несколько лет работал молодой учёный РОСБИОТЕХа Эдуард Шибанов. Для работы им был выбран, исследован и проанализирован один из наиболее распространённых и доступных на текущий момент материалов – шоколад. Такая пищевая 3D-печать позволяет получать уникальные изделия необычной и сложной формы, однако, параметры и настройки печати сильно зависят от формы печатаемого объекта, вида шоколада, температуры окружающей среды, скорости нанесения материала и т.д. Множество параметров и температурных настроек на текущий момент подбираются оператором 3D-принтера вручную для каждой конкретной марки шоколада. Это достаточно длительный и кропотливый процесс, требующий значительного количества времени и сырья. Итогом научной работы Эдуарда Шибанова стало внедрение интеллектуального модуля контроля и управления пищевой 3D-печатью, которая позволила контролировать органолептические свойства и управлять скоростью, что существенно влияет на качество готового пищевого изделия. Также Шибанов создал пищевой экструдер, который беспрерывно подаёт ингредиенты на 3D-принтер и даёт возможность печатать объекты любой сложности и любых размеров.
В декабре 2023 года Эдуард Шибанов защитил в Российском биотехнологическом университете кандидатскую диссертацию «Автоматизированная система контроля и управления технологическим процессом пищевой 3D-печати шоколадом с использованием системы технического зрения». Научный руководитель ─ профессор кафедры информатики и вычислительной техники пищевых производств РОСБИОТЕХа, доктор технических наук Иван Благовещенский.
«Разработанная нашим учёным автоматизированная система контроля и управления технологическим процессом пищевой трёхмерной печати, а также созданные методы, модели, алгоритмы и программные компоненты прошли апробацию и были переданы для внедрения на предприятиях крупного кондитерского холдинга. Кроме того, разработанный программный модуль, предназначенный для управления процессом пищевой 3D-печати, прошёл апробацию и внедрён в Лабораторию пищевых аддитивных технологий технопарка «Superfood технологии», а научные и практические результаты, полученные в рамках настоящего исследования, внедрены в учебном процессе нашего вуза. Таким образом, разработки РОСБИОТЕХа не только решают масштабные задачи, поставленные руководством страны по обеспечению продовольственной безопасности, но и существенно повышают уровень подготовки и компетенций будущих специалистов пищевой промышленности», ─ отметил и.о. ректора Российского биотехнологического университета Александр Солдатов.
