Varaosia ja ruokaa 3D-tulostuksella 

Elintarvikealalla on paikoin käytössä hyvinkin vanhaa konekantaa. Sen käyttöiän jatkaminen voi onnistua 3D-tulostuksen eli lisäävän valmistuksen avulla. 

– Koneita voi olla jopa 1950-luvulta. Kun vanhasta koneesta hajoaa komponentti, onkin ihmettelemistä, mistä löytyy varaosa, sanoo Ylöjärvellä toimivan 3DStep-yrityksen innovaatiojohtaja Pekka Ketola. 

Tulostamalla tehdyt metalli- tai muovikomponentit voivat Ketolan mukaan myös olla kevyempiä tai helpommin puhtaana pidettäviä kuin alkuperäiset: puhtaanapito on helpompaa, kun komponentti on yhtenäinen eikä monesta osasta koostuva. 

Varaosan saa tulostamalla yleensä muutamassa päivässä tilauksesta. Kotimaisella valmistuksella voi olla merkitystä myös huoltovarmuuden kannalta: jos logistiikkaketjut syystä tai toisesta katkeavat tai kansainväliset toimitukset viivästyvät, Suomessa tulostettu varaosa on lähempänä. 

3DStepillä on Suomessa muutama elintarviketeollisuuden asiakas. Saksassa, jossa 3D-tulostusta hyödynnetään yleisemmin, esimerkiksi lihanjalostusyritys Marel ja keksejä tuottava Bühler-Meinke ovat kertoneet käyttävänsä 3D-tulostettuja varaosia. 

3D-tulostuksella laitteita voi suunnitella ergonomisesti laitetta käyttävän yksilön tarpeisiin. Esimerkiksi lihanleikkuukoneen kahvan voi mallintaa käyttäjän otteen mukaiseksi ja vähentää toistuvaa rasitusta. 

– Tällä on vaikutuksia myös työterveyteen, Ketola sanoo. 

Ruokavirasto valvoo materiaaleja 

Elintarviketoimija voi hyödyntää 3D-tulostusta myös itsenäisesti. Tulostettuja osia valvotaan kontaktimateriaalilainsäädännön mukaisesti.  

Ruokavirasto ohjeistaa, että vastuu kontaktimateriaaleista on tulostimen ja tulostuksen raaka-aineiden toimittajalla. Jos elintarviketoimija tulostaa laitteiden osia tai muita kontaktimateriaaleja noudattaen tulostimen ja raaka-aineiden toimittajan ohjeita, elintarviketoimijan ei tarvitse rekisteröityä kontaktimateriaalitoimijaksi.  

Tämä edellyttää, että tulostimen toimittaja on rekisteröitynyt kontaktimateriaalitoimijaksi, toimittaa laitteen lisäksi myös tulostuksen raaka-aineet ja on varmistanut valmiin tulostettavan tuotteen vaatimustenmukaisuuden ja soveltuvuuden. 

Laitteen toimittajan tulee antaa elintarviketoimijalle tarkat ohjeet laitteen ja raaka-aineen käytöstä kuten tulostuksessa käytettävästä lämpötilasta, ajasta ja raaka-ainemateriaalin määrästä. Elintarviketoimijan taas tulee noudattaa ohjeita, eikä hän saa tulostaa muilla materiaaleilla tai muita tuotteita. 

Ruokatuotteita tulostamalla 

Tulevaisuudessa myös ruuan tulostaminen todennäköisesti arkipäiväistyy. Lisäävän valmistuksen avulla esimerkiksi liha-analogiin voi toteuttaa kerroksellisia rakenteita. Suomessa ei toistaiseksi ole merkittävää kaupallista alan toimintaa. 

– Maailmalla on esimerkiksi sushi- ja pizzatulostimia, mutta ruuan tulostamisen skaalautuvuus on vielä heikkoa. Tosin itävaltalainen Revo Foods pystyy tuottamaan vuodessa jo 60 tonnia 3D-tulostettua lohen tyyppistä tuotetta, Ketola sanoo. 

Revo Foods uutisoi Taste Factory -tehtaansa avaamisesta lokakuussa 2024. Sen tuotteiden pääraaka-aine on mykoproteiini. Lisäävää valmistusta on käytetty myös solutuotetussa lihassa; ainakin israelilainen Redefine Meat valmistaa tällä tavalla leikkeitä solutuotetusta lihasta. 

Suomessa VTT:llä on tutkittu ruuan 3D-tulostamista 2010-luvun lopulla. Journal of Food Engineering -lehdessä vuonna 2018 julkaistu tutkimusartikkeli¹ käsittelee 3D-tulostusteknologian soveltuvuutta proteiini-, tärkkelys- ja kuitupitoisista materiaaleista valmistettuihin ruokatahnoihin.  

Tärkkelys-, selluloosananokuitu-, maitojauhe-, kaura- ja härkäpapuproteiinipohjaisten materiaalien tulostettavuutta arvioitiin tutkimalla ekstruusion helppoutta ja tasaisuutta sekä painetun kuvion tarkkuutta ja pysyvyyttä. Paras tulostustarkkuus ja muodonpitävyys saavutettiin kevytmaitojauhepohjaisella tahnalla.  

Artikkelissaan ryhmä toteaa, että ekstruusiopohjainen 3D-tulostus on lupaava työkalu elintarvikkeiden valmistukseen, mutta lisätutkimuksia tarvitaan materiaalien mekaanisten ominaisuuksien parantamiseksi. Tällä hetkellä VTT:ssä ei ole meneillään ruuan 3D-tulostukseen liittyviä hankkeita.  

Viite: 

¹https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2017.04.034