TUMCREATE používá stroj zwickiLine ke zkoušení textury alternativ masa
Případová studie
- Zákazník: TUMCREATE
- Místo: Singapur
- Oblast použití: Potraviny
- Případ: Analýza textury rostlinných alternativ masa pro výzkum a vývoj
Červenec 2026
TUMCREATE se zabývá vývojem alternativ masa ze sóji a mikrořas, jejichž vláknitá struktura vzniká pomocí extruze a 3D tisku. Pro spolehlivé hodnocení textury a vláknité struktury byly optimalizovány zkušební metody, což vedlo ke zvýšení reprodukovatelnosti výsledků. Zkušební stroj zwickiLine od společnosti ZwickRoell umožňuje provádět přesné mechanické zkoušky, což přispívá ke standardizaci zkušebních postupů.
TUMCREATE – výzkum pro města budoucnosti a udržitelnou výživu
TUMCREATE je multidisciplinární výzkumná platforma Technické univerzity v Mnichově (TUM) se sídlem v Singapuru. Byla založena v roce 2010 a s podporou singapurské Národní výzkumné nadace se zaměřuje na vývoj vědecky podložených řešení pro udržitelnou transformaci městských společností. Klíčem k tomuto úsilí je mezinárodní spolupráce předních univerzit, místních institucí a průmyslových partnerů. Výzkumné aktivity zahrnují širokou škálu oblastí – od městské mobility a zásobování energií přes lékařskou diagnostiku až po výzkum potravin.
Inovativní potravinářské technologie pro výživu ve městech budoucnosti
V rámci programu Proteins4Singapore se TUMCREATE intenzivně věnuje vývoji udržitelných zdrojů bílkovin, které mají přispět k zajištění potravinové bezpečnosti v hustě osídlených městech, jako je Singapur. TUMCREATE vyvíjí nové alternativy masa na bázi sóji a mikrořas, které se pěstují ve vlastních vertikálních farmách a v kontrolovaných vnitřních podmínkách. Získané bílkoviny se pomocí 3D tisku a extruze zpracovávají do vláknitých struktur, které se co nejvíce přibližují struktuře masa i jeho vjemům při konzumaci.
Tento výzkum přispívá ke splnění singapurského cíle, jehož smyslem je do roku 2030 pokrývat přibližně 30 % vlastní spotřeby potravin z domácí produkce. Kombinace kontrolovaných podmínek, biotechnologických inovací a digitálních technologií zpracování umožňuje nejen efektivní využívání zdrojů při výrobě, ale také vývoj nové generace funkčních potravin, které jsou výživné a zároveň chutné.
Věda v praxi
TUMCREATE je příkladem úspěšného propojení akademické excelence s inovacemi zaměřenými na praktické využití. Více než 1 000 vědeckých publikací a přes 150 doktorandů a postdoktorandů dokládá významný přínos tohoto centra pro mezinárodní výzkum. Úzká spolupráce s partnery, jako je Technologická univerzita Nanyang (NTU) a dalšími výzkumnými institucemi po celém světě podporuje mezinárodní výměnu znalostí a technologií.
Hlavní kompetence společnosti ZwickRoell
- Odborné znalosti jako záruka srovnatelných a reprodukovatelných výsledků zkoušek
- Široké spektrum zkušebních metod v aplikační laboratoři, na vyžádání také prostřednictvím webové ukázky
- Rychlá a snadná výměna zkušebních přípravků
- Vstřícná a spolehlivá technická podpora v Singapuru, která poradí i při nestandardních měřicích postupech
Zadání
Zkoušky tahem nehomogenních vzorků při analýze textury rostlinných alternativ masa
Mechanické zkoušení rostlinných alternativ masa klade na provedení zkoušek specifické požadavky. Jednotlivé materiály – včetně extrudovaných těles, struktur vytvořených 3D tiskem a těles připravených v reometru s uzavřenou dutinou – se výrazně liší rozměry, konzistencí i strukturou. Zatímco vzorky vyrobené 3D tiskem jsou velmi jemné a měkké, mají tělesa připravená v reometru nestejnoměrnou tloušťku a nepravidelnou orientaci vláken.
Extrudovaná tělesa jsou naopak výrazně větší a pevnější. Cílem bylo provádět reprodukovatelné zkoušky tahem navzdory těmto rozdílům, a získat tak objektivní podklady pro hodnocení vláknité struktury materiálů. Vhodný zkušební stroj z řady zwickiLine byl již k dispozici. Chybělo však ještě najít vhodné upínací čelisti, které by zajistily spolehlivé upnutí zkušebních vzorků různých tvarů. Jednou z hlavních výzev bylo proto připravit zkušební tělesa s jednotnými vlastnostmi, která by umožňovala získávat reprodukovatelné a vypovídající výsledky.
Řešení ZwickRoell
Individuální řešení zkoušek rostlinných alternativ masa v aplikační laboratoři
Při řešení náročných požadavků na zkoušení poskytla aplikační laboratoř ZwickRoell odborné znalosti i potřebné zázemí pro praktické ověřování různých řešení. V rámci společných zkušebních sérií byly testovány různé upínací čelisti, zkušební přípravky a metody. Cílem bylo najít optimální řešení pro jednotlivé typy zkušebních vzorků.
Při výběru zkušebního uspořádání, přípravků a metodiky se vždy vycházelo ze způsobu výroby daného produktu, cíle zkoušky a možných variant výrobku. Zkušební stroj zwickiLine se osvědčil svou flexibilitou – umožnil provádět jak zkoušky tahem, tak průrazu. Výsledkem byla reprodukovatelná a prakticky využitelná zkušební strategie, kterou lze dále rozvíjet a přizpůsobovat i budoucím produktům.
„Kvalitní výzkum vyžaduje nejen vhodné analytické metody, ale také jasnou představu o jejich možnostech a omezeních. Díky odborné a vstřícné podpoře společnosti ZwickRoell se podařilo rychle vyvinout řešení na míru našim specifickým požadavkům a zkušebním vzorkům.“
Sophia Morsten, doktorandka a výzkumná pracovnice
Výsledek
Zavedení reprodukovatelných metod pro analýzu textury
V rámci společného vývoje byly zavedeny reprodukovatelné metody mechanické analýzy textury rostlinných alternativ masa. Významným krokem bylo stanovení vhodných geometrií zkušebních vzorků, které lze spolehlivě použít pro tělesa různých rozměrů a struktur. Tím vznikl základ pro objektivní a reprodukovatelné hodnocení vláknité struktury bez ohledu na způsob výroby nebo konzistenci materiálu.
